讲机构中构件的分类及组成

第6页：机构是机器的重要组成部分，机构的主要作用之一是运动的传递和转换。 为了便于分析和研究机构，常用机构运动的概略图表示。 根据构成机构的各构件之间的相对运动是平面运动还是空间运动，机构可以分为平面机构和空间机构两类，其中平面机构在生产实际中尤为广泛应用。 本章主要介绍平面机构的运动概略图的画法和平面机构的自由度的计算。第8页：1.1.2机构中部件的分类和组成组成组织的组件通常分为三类：(1)在固定部件(齿条)机构中，将固定于基准系统的部件称为固定部件。 它用于支撑机构中的可移动部件(机构中可相对于机架移动的部件)。 图0.2中的固定颚6是固定构件。(2)驱动力和力矩作用于能动子(能动子)机构的部件，或者运动规则已知的部件称为能动子和能动子。 这是向机构输入运动或动力的部件，也称为输入部件，如图0.3的活塞3。(3)从动子机构中，除从动子以外，随着从动子的运动而运动的剩馀的动子称为从动子。 图0.3的连杆2和曲轴1等是从动件。因此，组织可以由机架、主动和被动系统(机架和被动除外的所有被动系统)组成。 从动件的运动规则由从动件的运动规则和机构的结构决定。第9页：1.2.1机构运动简图的定义在进行机构运动分析和运动设计时，必须运用机构运动图。 机构的各部分的运动与部件的外形(高副机构的轮廓形状除外)、横截面尺寸、构成部件的部件个数、连结方式等无关，由其原动机的运动规则、该机构中的各运动副的类型(例如高副、低副、旋转副还是移动副等)、机构的运动尺寸(决定各运动副的相对位置的尺寸)决定， 根据机构的运动尺寸按一定的比例尺定位各运动副的位置，运动副的代表符号和国家基准中规定的常用机构运动概略图的符号(表1.1 )和简单的线(表1.2 )表示用简单的线表示普通部件的方法。 以这种方式，用预定的符号和线以恒定的比率表示构件与运动副的相对位置，并且完全反映机构特征的图形被称为机构运动图。(在此处添加部分)实际上，只是表明机构内运动的传递情况和结构特征，有时不需要研究机构的实际运动情况，此时不需要严格按比例确定机构内运动副的相对位置，所以所得到的图形被称为机构概略图或机构概略图。1.2.2机构运动简图的编制表1.1包含常用运动副的代表符号，画斜线的部件是框架(固定部件)。 在副旋转中，如果旋转轴线与附图垂直则如图a所示那样显示，如果旋转轴线不与附图垂直则如b所示那样显示。 表示旋转副的圆的中心必须与旋转轴线一致。第10页：(1)分析机构结构，找出机构中的机架、有源部件、从动部件。(2)从有源部件开始，沿着运动传递路径，依次分析各部件间的相对运动情况，决定部件的数量、运动副的类型和数量。(3)测定运动副间的相对位置，根据图纸的宽度和部件的实际尺寸选择合适的描绘比率。(4)选择观察平面，用规定的符号和线条画出机构中的所有运动副以及部件，得到的图形是机构运动概略图。第11页：试制了例1.1图0.3所示的单缸内燃机的机构运动概略图。(一)分析机构结构，确定机架、有源部件、被动部件；由图0.3可知，壳体和缸体一体化，在内燃机中作为框架发挥作用，缸内的活塞3是有源部件，连杆2、曲轴1和与其连结的齿轮8、齿轮7和与其连结的凸轮6、挺杆5是无源部件。 这个机构有六个独立的部件。(2)根据运动传递路径和相对运动的性质决定运动子类型和数量由于该机构的运动从活塞3输入，活塞在缸体内相对移动，因此活塞3和缸体(即框架) 4构成移动副的活塞的运动直接传递到与其连接的连杆2，连杆相对于活塞旋转，因此活塞3和连杆2旋转副连杆2还将运动传递给曲轴1，在连杆和曲轴之间也相对旋转时，连杆2和曲轴1构成旋转副的曲轴1和固定在其上的齿轮8一体地在外壳4内相对旋转，因此曲轴1和框架4也构成旋转副。运动通过齿轮8传递到齿轮7，齿轮7与齿轮8间为线接触，两者构成高副的齿轮7在壳体4内相对旋转，因此齿轮7与框架4构成旋转副，同时，齿轮7与凸轮6一体连接，运动从凸轮6传递到顶出销5， 凸轮6和推顶销5之间是线接触，两者都构成高副的推顶销5在齿条4中直线上下移动，因此两者构成一个移动副部件。根据以上分析，内燃机的主运动机构有2个移动副、4个旋转副、2个高副共8个运动副。(3)测量运动副之间的相对位置。(4)选择视图平面和比例尺，用规定的符号和线条输出机构运动的概略图。根据测量的运动特性大小和纸张宽度大小，选择适当的绘图比例。 通过用规定的符号和线条画出所有的部件和运动副，在图1.7中表示内燃机的主运动机构的机构运动图，图中标记有箭头的部件3表示该部件是主动件。第12页：(1)由此可知，没有相对运动或者不规则运动的部件的组合，不能实现所期待的运动。 将组件系统的组件固定在机架上，确定其中一个或多个发动机的位置后，从动装置的位置也会确定。 该组件系统成为机构，机构具有规定的相对运动。 机构需要一个或多个从动件，具体取决于机构的自由度(通常表示为f )，或者需要允许特定运动的条件。两个部件通过运动副连接，相对运动受到限制。 对运动副对副的两个部件之间的相对运动所施加的限制叫做约束。 引入约束条件会减少一个自由度。 约束数的多少和约束的特征取决于运动副的形式。 从上一节可以看出，有较低的副(移动副、旋转副)，导入两个约束，有两个自由度减少的较高的副，导入一个约束，自由度减少。部件系统产生机构的充分条件是部件系统的自由度大于零且发动机的数量等于自由度的数量。(2)例1.2计算图1.7所示内燃机的主运动机构的自由度解：在该机构中，由于曲轴1和齿轮8连接在一个部件上，齿轮7和凸轮6也连接在一个部件上，因此该机构有6个部件，其中一个是框架，N=6，n=6-1=5。 此外，若机构具有2个移动副、4个旋转副和2个高副即PL=6、PH=2，则该机构自由度f为F=3n-PL-PH=35-26-2=1第15页：例1.5计算图1.18所示的大筛机构的自由度。图1.18解：经过分析，机构中时有局部自由度。 顶针DF和机架是由e和e 构成的两个导轨的移动对，其中之一是虚拟约束。 g是复合铰链。 在计算自由度时，认为辊f和顶针是一体结合的，消除局部自由度，消除移动副虚拟约束(e和e 中的一个)，复合铰链c包含两个旋转副。 因此，该机构的可动部件数为n=7、低副数PL=9、