汽车机械基础 课件02 机构的组成及运动简图绘制

机构的组成及运动简图绘制主

要

内容1构件的自由度2运动副及其分类3运动链4平面机构运动简图自由度:构件所具有的独立运动的数目。约束：对构件可能的独立运动施加的某些限制。XSAYOXSYO一、构件的自由度构件之间通过怎样的联接而形成机构的呢？二、运动副及其分类二、运动副及其分类

三个条件:

a)两个构件b)直接接触c)有相对运动运动副：两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接运动副人类的关节？同极磁铁的运动？二、运动副及其分类xyo接触形式:

点、线、面构成运动副时直接接触的点、线、面二、运动副及其分类运动副元素二、运动副及其分类1）按其接触形式分高副低副二、运动副及其分类运动副的分类1.低副：两构件通过面接触组成的运动副（1）转动副组成运动副的两构件只能在一个平面内做相对转动二、运动副及其分类运动副的分类例如：门转动副又称为铰链。如果两个构件都是活动的就是活动铰链，如果其中一个是固定件就是固定铰链。1.低副：两构件通过面接触组成的运动副（1）转动副组成运动副的两构件只能在一个平面内做相对转动二、运动副及其分类运动副的分类1.低副：两构件通过面接触组成的运动副（1）转动副组成运动副的两构件只能在一个平面内做相对转动二、运动副及其分类运动副的分类如：抽屉、推拉门。1.低副：两构件通过面接触组成的运动副二、运动副及其分类运动副的分类（2）移动副组成运动副的两构件只能沿某一直线做相对移动1.低副：两构件通过面接触组成的运动副二、运动副及其分类运动副的分类（2）移动副组成运动副的两构件只能沿某一直线做相对移动1.低副：两构件通过面接触组成的运动副二、运动副及其分类运动副的分类（2）移动副组成运动副的两构件只能沿某一直线做相对移动1.低副：两构件通过面接触组成的运动副二、运动副及其分类运动副的分类（2）移动副组成运动副的两构件只能沿某一直线做相对移动（2）移动副组成运动副的两构件只能沿某一直线做相对移动1.低副：两构件通过面接触组成的运动副二、运动副及其分类运动副的分类转动副和移动副1.低副：两构件通过面接触组成的运动副二、运动副及其分类运动副的分类转动副和移动副1.低副：两构件通过面接触组成的运动副二、运动副及其分类运动副的分类例如：滚动副、凸轮副、齿轮副等。2.高副:两构件通过点或线接触组成的运动副二、运动副及其分类运动副的分类例如：滚动副、凸轮副、齿轮副等。2.高副:两构件通过点或线接触组成的运动副二、运动副及其分类运动副的分类例如：滚动副、凸轮副、齿轮副等。2.高副:两构件通过点或线接触组成的运动副二、运动副及其分类运动副的分类例如：滚动副、凸轮副、齿轮副等。2.高副:两构件通过点或线接触组成的运动副二、运动副及其分类运动副的分类注意：它们允许的相对运动是绕瞬时接触的点或线转动和沿瞬时接触处的公切线t-t滑动。2.高副:两构件通过点或线接触组成的运动副二、运动副及其分类运动副的分类注意：它们允许的相对运动是绕瞬时接触的点或线转动和沿瞬时接触处的公切线t-t滑动。2.高副:两构件通过点或线接触组成的运动副二、运动副及其分类运动副的分类注意：它们允许的相对运动是绕瞬时接触的点或线转动和沿瞬时接触处的公切线t-t滑动。2.高副:两构件通过点或线接触组成的运动副二、运动副及其分类运动副的分类1）按其接触形式分高副低副转动副（铰链）移动副2）按两个构件运动关系分平面运动副空间运动副

平面运动副：两构件之间的相对运动均为平面运动空间运动副：两构件之间的相对运动均为空间运动二、运动副及其分类运动副的分类平面低副:转动副、移动副（面接触）平面高副:齿轮副、凸轮副（点、线接触）空间低副:螺旋副、球面副、圆柱副（面接触）空间高副:球与平面、圆柱与平面(点、线接触)二、运动副及其分类运动副的分类二、运动副及其分类运动副的分类构件的自由度运动副？平面运动副对自由度的影响高副——1个约束，2个自由度。低副——2个约束，1个自由度。123ACB构件通过运动副联接所形成的构件系统是机构吗？构件通过运动副联接所形成的构件系统如可动就是机构吗？机构具有以下三点共同特征它是人为的实物组合体。各部分间具有确定的相对运动。用来传递力或实现运动的转换。运动链：构件通过运动副联接而构成的相对可动的系统。开式运动链（开链）运动链的各构件未构成首末封闭系统

闭式运动链（闭链）

运动链的各构件构成首末封闭的系统三、运动链

在运动链中，如果以某一个构件作为参考坐标系，当其中另一个（或少数几个）构件相对于该坐标系按给定的运动规律运动时，其余所有的构件都能得到确定的运动，那么该运动链便成为机构。

四、机构定义：具有确定运动的运动链称为机构。三个条件：①运动链中有一个固定不动的构件；②有原动件；③其余构件有确定的相对运动。

四、机构机构中的构件的类型原动件：机构中运动规律已知的构件。它的运动规律是由外界给定的。机架：机构中固定的构件称为机架。它是用来支承活动构件的，在研究机构各构件的运动时，常以机架作参考坐标系。从动件：除原动件以外的活动构件。四、机构若干1个或几个1个机构的组成：机构＝机架＋原动件＋从动件机构中的构件的类型四、机构构件运动副运动链机构直接接触系统化确定运动小结：DCBA1432简化图形能够清楚地表达机构的结构和运动情况四、平面机构运动简图机构各个部分的运动，是由原动件的运动规律，该机构中各运动副的类型和各个运动副相对位置的尺寸来决定的，而与构件的外形，断面尺寸，组成构件的零件数目及固连方式等无关。所以为了简化起见，有必要撇开那些与运动无关的因素，只用简单的线条和符号表示构件和运动副，并按照一定的比例确定各运动副之间的相对位置，所绘制出来的简单的几何图形称为机构的运动简图。四、平面机构运动简图机构运动简图：用简单的线条和符号来表示构件和运动副，并按比例定出各运动副的位置，这种说明机构各构件间的相对运动关系的简化图形称为机构运动简图。DCBA1432四、平面机构运动简图机构运动简图的作用1.表示机构的结构和运动情况。2.作为运动分析和动力分析的依据。3.便于机构的综合。机构运动简图能够很清楚的表达机构的结构和运动情况，根据该图对机械进行运动和动力分析就变得十分简明和方便了，因此它对于分析现有机械以及设计新机械都有非常重要的意义。四、平面机构运动简图机构运动简图应满足的条件为了使机构运动简图能够在实际操作当中起到预期的效果，它应该满足以下三个条件：1．构件数目与实际相同；2．运动副的性质、数目与实际相符；3．运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构成比例。四、平面机构运动简图1、运动副的表示方法2121211）转动副：转动副一般用小圆圈表示，其圆心必须与相对回转轴线重合。四、平面机构运动简图121212121212

1、运动副的表示方法2）移动副：移动副一般用滑块表示，其导路必须与相对移动的方向一致。四、平面机构运动简图21211、运动副的表示方法3）高副：在简图中应当画出两构件接触处的实际曲线轮廓。四、平面机构运动简图齿轮副外啮合齿轮副1、运动副的表示方法3）高副：在简图中应当画出两构件接触处的实际曲线轮廓。四、平面机构运动简图内啮合齿轮副1、运动副的表示方法3）高副：在简图中应当画出两构件接触处的实际曲线轮廓。四、平面机构运动简图齿轮副齿轮齿条副齿轮副1、运动副的表示方法3）高副：在简图中应当画出两构件接触处的实际曲线轮廓。四、平面机构运动简图凸轮副12312121、运动副的表示方法3）高副：在简图中应当画出两构件接触处的实际曲线轮廓。四、平面机构运动简图1212球面副球销副1212121、运动副的表示方法四、平面机构运动简图1212211212121、运动副的表示方法四、平面机构运动简图构件是组成机构的基本的运动单元，一个零件可以成为一个构件，但多数构件实际上是由若干零件固定联接而组成的刚性组合，下图所示为齿轮构件，就是由轴、键和齿轮联接组成。2、构件的表示方法四、平面机构运动简图构件一般用直线或滑块表示，组成高副的构件用其外部轮廓来表示。2、构件的表示方法四、平面机构运动简图图2-5转动副的表示方法转动副2、构件的表示方法四、平面机构运动简图构件一般用直线或滑块表示，组成高副的构件用其外部轮廓来表示。移动副的表示方法移动副2、构件的表示方法四、平面机构运动简图构件一般用直线或滑块表示，组成高副的构件用其外部轮廓来表示。图2-7高副的表示方法凸轮副齿轮副平面高副2、构件的表示方法四、平面机构运动简图构件一般用直线或滑块表示，组成高副的构件用其外部轮廓来表示。低副构件：高副构件：轮廓形状同一构件：固定构件：在研究机构各构件的运动时，常以机架作参考坐标系。绘制运动简图时，凡作为机架的构件都划上阴影线。2、构件的表示方法四、平面机构运动简图构件一般用直线或滑块表示，组成高副的构件用其外部轮廓来表示。两副构件

一个构件上有几个运动副就称为几副构件。一个构件上有两个运动副称为两副构件，它的简图表达方法是，转动副用两个圆圈表示，构件就是连接两个圆的一条直线。2、构件的表示方法四、平面机构运动简图两副构件2、构件的表示方法四、平面机构运动简图三副构件

注意：当三个转动副共线时，中间的转动副一定要用弧线垮接过来。不在一条直线上用三角形表示。2、构件的表示方法四、平面机构运动简图三副构件2、构件的表示方法四、平面机构运动简图2、构件的表示方法四、平面机构运动简图注意事项:画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副的性质。转动副用圆圈表示，构件就是连接两个圆圈的一条直线。2、构件的表示方法四、平面机构运动简图推土机机构中高副数为（

）推土机机构中低副数为（

）推土机机构中中构件数为（

）075四、平面机构运动简图原动件是机构中运动规律已知的构件，它的运动规律是由外界给定的。绘制简图时，在原动件上画箭头表示。DCBA14323、机构运动简图的绘制四、平面机构运动简图（1）分析构件：使机构缓慢运动，找出原动件、机架和从动件。（2）分析运动副：从原动件开始，按照机构的运动传递路线认清它们之间的联接方式、运动副元素的几何形状和各构件间的相对运动情况。通过上述工作，确定出机构的构件数目、运动副的数目及类型。3、机构运动简图的绘制四、平面机构运动简图（3）合理选择视图，平面机构通常选取平行于机构运动平面的平面做为视图投影面。（4）取合适的长度比例尺，按比例绘图。比例尺记作：（5）验证：机构简图要与实际机构具有完全相同的运动特征。3、机构运动简图的绘制四、平面机构运动简图如果严格按照前四步画图，那么简图就会与实际机构有相同的运动特征，但是画图难免会出些问题，这就需要下节课的内容——机构的自由度来检验，到时候我们再一起探讨。3、机构运动简图的绘制四、平面机构运动简图3、机构运动简图的绘制四、平面机构运动简图机架4偏心轮1连杆2滑块3AB（1）运转机械，确定构件数目；找出原动件、机架和从动件

3、机构运动简图的绘制四、平面机构运动简图AB（2）沿运动传递路线，分析运动副的性质和数目C3、机构运动简图的绘制四、平面机构运动简图（3）合理选择视图和瞬时位置3、机构运动简图的绘制四、平面机构运动简图（4）选择适当比例尺，作出各运动副的相对位置3、机构运动简图的绘制四、平面机构运动简图ABCABCD1432画出各运动副和机构的符号，最后用简单线条连接，即得机构运动简图。3、机构运动简图的绘制四、平面机构运动简图