平面机构的运动简图及自由度.ppt

机械设计基础,制作人：陈 红,机械设计基础主要内容,工程材料 螺纹联接 平面机构的运动简图及自由度 平面连杆机构 凸轮机构 间歇运动机构 齿 轮 传 动 齿 轮 系 带 传 动 链 传 动 轴/轴承/联轴器,Unit 3 平面机构的运动简图及自由度,平面机构的构成 自由度计算 机构简图 思考题与作业,一、平面机构的构成,构件与运动副,1、构件及其自由度,构件机构中的运动单元,构件自由度构件可能出现的自由度。,物体在空间皆有六个自由度。,平面运动构件只有三个自由度。,2、运动副与约束,约束对物体运动的限制,运动副(kinematics pairs)使两个构件直接接触而又彼此有一定相对运动的联接,低副(lower pairs or full joint),引入两个约束，保留一个自由度。,使两构件通过面接触形成的运动副。,平面高副(higher pairs or half joint),引入一个约束，保留两个自由度。,使两构件通过点或线接触形成的运动副,空间运动副,螺旋副、 球面副等,二、自由度计算,1、平面机构的自由度机构中各构件相对于机架的 所能有的独立运动的数目。,F=3n-2PL-PH,n 机构中，可动件个数 PL低副个数 PH高副个数,2、Mechanisms and Structures,The degree of freedom of an assembly of links completely predicts its character.,If the DOF is positive ,it will be a mechanism,and the links will have relative motion. If the DOF is zero ,it will be a structure,and no motion is possible. If the DOF is negative ,then it is a preloaded structure, which means that no motion is possible and some stresses may also be present at the time of assembly,例题,3、自由度计算注意事项,（1）复合铰K个构件铰接，含有（K-1）个转动副,练习,自由度计算注意事项（续）,（2）局部自由度预先排除,自由度计算注意事项（续）,（3）虚约束有些运动副带入的约束是重复的，排除。,三、机构简图,1、运动副符号,机构件图用特定的构件和运动副符号绘制的表示机构运动特性的简图用于机构运动分析,2、机构符号,3、机构简图,（1）选择合理的视图平面,（2）确定机构中包含常见机构的类型,（3）确定运动副的种类,简图绘制步骤：,例题,F=3n-2PL-PH=35-26-2=1,例题,简易冲床,练习,卡车自动卸车机构,手摇唧筒,练习,练习,4、机构中构件分类,原动件（主动件）有驱动力或运动规律已知的构件。,从动件除主动件外，随主动件运动而运动的构件。,机架（固定构件）机构中固定于定参考系的构件。,思考题三,两构件通过 接触形成的运动副称为低副。低副又分 和 。 两构件通过 或 接触形成的运动副称为高副 平面机构中每个高副引入 约束，保留 自由度；而每个低副引入 约束，保留 自由度。 构件系统成为机构的必要充分条件为构件系统的自由度F ，且原动件件数 构件系统的自由度数。 所有构件均在