机构运动简图的绘制.docx

机构运动简图的绘制【一】能力目标能根据实物绘制机构运动简图【二】知识目标1.了解机构组成原理2.理解自由度、运动副、约束的概念及三者的关系【三】教学的重点与难点重点：平面机构的运动简图的绘制。难点：绘制简图时构件及运动副的表示。【四】教学方法与手段多媒体教学，采用动画演示、实例分析、启发引导的教学方式。【五】教学任务及内容任务知识点绘制发动机配气机构的运动简图1机构的组成2构件和运动副的表示3机构运动简图的绘制一、机构的组成（一）运动副运动副：两构件直接接触并能保持一定形式的相对运动的联接称为运动副。如图a)，轴承中的滚动体与内外圈的滚道、图b)啮合中的一对齿廓、图c)滑块与导槽，均保持直接接触，并产生一定的相对运动。因而它们都构成了运动副。构件上参与接触的点、线、面，称为运动副的元素。 根据运动副对构件运动形式的约束及两构件接触方式的不同，运动副可如下分类：1、 高副两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。如图所示，凸轮与从动杆及两齿轮分别在其接触处组成高副。2、低副 两构件通过面接触组成的运动副称为低副。平面低副可分为转动副和移动副。（1）转动副 若运动副只允许两构件作相对转动，则称该运动副为转动副，也称铰链。如图所示各构件的联接就是转动副。如果转动副的两构件之一是固定不动的，则称该转动副为固定铰链。若转动副中两构件都是运动的，则称该转动副为活动铰链。（2）移动副 若运动副只允许两构件沿接触面某一方向相对滑移，则称该运动副为移动副。如图所示。（二）自由度和运动副的约束1、构件的自由度在平面运动中，每一个独立的构件，其运动均可分为三个独立的运动，即沿x轴和y轴的移动及在xoy平面内的转动。构件的这三种独立的运动称为其自由度，分别用x、y及为三个独立参数表示。由上述可知：构件的自由度等于构件的独立运动参数。 平面内自由的构件，有3个自由度，而空间内自由的构件，有6个自由度。 2、运动副的约束当两构件通过运动副联接，任一构件的运动将受到限制，从而使其自由度减少，这种限制就称为约束。每引入一个约束，构件就减少一个自由度。 （1）转动副2约束，1自由度 （2）移动副2约束，1自由度 （3）平面高副1约束，2自由度（三）运动链和机构两个以上的构件以运动副联接而构成的系统称为运动链。未构成首末相连的封闭环的运动链称为开链，否则称为闭链。在运动链中选取一个构件固定（称为机架），当另一构件（或少数几个构件）按给定的规律独立运动时，其余构件也随之作一定的运动，这种运动链就成为机构。机构中输入运动的构件称为主动件，其余的可动构件称为从动件。由此可见，机构是由主动件、从动件和机架三部分组成的。 闭链 开链二、平面机构的运动简图机构的运动简图：撇开那些与运动无关的构件的外形和运动副的具体结构，仅用简单的线条和规定的符号来表示构件和运动副，并按比例定出各运动副的相对位置，表达机构的各构件间的相对运动关系的简图。（一）构件的表示方法1、构件（1）参与形成两个运动副的构件 （2）参与形成三个运动副的构件 2、转动副构件组成转动副时，其表示方法如图。图面垂直于回转轴线时用图a表示；图面不垂直于回转轴线时用图b表示。表示转动副的圆圈，其圆心必须与回转轴线重合。一个构件具有多个转动副时，则应在两条交叉处涂黑，或在其内画上斜线，如图c。3、移动副两构件组成移动副，其导路必须与相对移动方向一致。4、平面高副两构件组成平面高副时，其运动简图中应画出两构件接触处的曲线轮廓，对于凸轮、滚子，习惯划出其全部轮廓；对于齿轮，常用点划线划出其节圆。（二）机构运动简图的绘制步骤机构简图的绘制步骤如下：1、认真研究机构的结构及动作原理，分清固定件，确定主动件。 2、沿着运动传递路线，分析两构件间相对运动的性质，以确定运动副的类型和数目。 3、测量出运动副间的相对位置。4、选择运动简图的视图平面和比例尺(=实际尺寸(m)/图示长度(mm)，绘制机构运动简图。并从运动件开始，按传动顺序标出各构件的编号和运动副的代号。在原动件上标出箭头以表示其运动方向。综合训练：绘制发动机配气机构的机构运动简图1、明确机构的组成 从主动件开始(按运动传递的顺序依次进行)，即主动件(凸轮)1按顺时针方向转动，从动件(滚子)2绕转动副C转动，从动件3绕转动副D摆动，构件4作往复运动。故配气机构由5个构件，3个转动副A、C、D，一个移动副F和两个高副B和E组成。2、选择视图平面 一般选择与各构件运动平面相互平行的平面作为绘制机构简图的视图平面。3、绘制机构简图 选择适当的比例，从主动件开始依次绘图，则就可以得到配气机构的机构运动简图。小结：1. 运动副及其分类2. 平面机构的运动简图作业与思考：1、平面机构中若引入一个高副将带入( )个约束，而引入一个低副将带入( )个约束