中科大机械设计课件03平面机构的组成和运动简图

第3章

平面机构的组成和运动简图

第1章机械设计基础概论1.1本课程研究的对象、内容和任务

1.2

机械设计的基本要求及一般程序等内容（自学）

3.1平面机构的组成

第2章

现代设计方法简介（自学）1、机器与机构、构件与零件（部件）2、本课程研究对象与研究内容3、构件的自由度与约束4、运动副及其分类5、平面机构的组成要素一、平面机构的自由度三、机构具有确定运动的条件二、计算自由度的注意事项

3.2

平面机构的运动简图3.3平面机构的自由度

内容提要第二讲学习提示：1、明确机构运动确定的条件2、熟练掌握平面机构自由度的计算3、掌握平面机构运动简图的绘制方法4、难点是自由度计算中的“虚约束”、机构运动简图绘制时构件之间联接关系的识别3.2

平面机构的运动简图3.2.1构件和运动副的表示方法

12121212121212121212一、平面机构运动简图

用构件及运动副的简符，按比例表示“平面机构”各构件相对运动关系的简单图形。二、机构运动简图的绘制

绘制鄂式破碎机的机构运动简图

3.2.2平面机构运动简图的绘制

·CB·D·A·678151.分析机构的组成和运动情况，找出原动件、从动件和机架2．由原动件开始按照运动传递的顺序，确定运动副的类型及数目3．选择机构运动所在平面，按比例定出某一瞬时的运动副位置，并按构件和运动副规定的符号绘制运动简图，然后，标注出原动件（主动件）《机构运动简图的绘制方法与步骤》一、平面机构的自由度平面机构具有的独立运动数目设：n—活动构件数

在未用运动副相联时，活动构件共有自由度：

3n3.3平面机构的自由度

PL—低副总数

每个低副引入二个约束，共失去的自由度数：

2PL

PH—高副总数

每个高副引入一个约束，共失去的自由度数：

PH

自由度计算公式：

F=3n

－2PL－

PH例1：计算颚式破碎机主体机构的自由度ABCD67885解：活动构件数：3低副：A、B、C、D（4个）高副：0个F=3n－2PL－

PH=3×3－2×4

=1

机构自由度=原动件（曲轴2）个数=1<讨论>F≠原动件个数的各种情况：123452345112341、原动件数目

<F2、原动件数

目>F3、F=0二、机构具有确定运动的条件

1、自由度F>0（机构运动的可能性）2、机构的原动件数目=F

原动件

一般都是和机架相连的：一个原动件只能由外界给定一个独立运动三、计算平面机构自由度的注意事项1、复合铰链

指两个以上的构件在同一处用回转副相连(K个构件构成的复合铰链应具有“K－1”个回转副)312123A2、局部自由度（计算F时，局部自由度应除去不计）

机构中出现的一种与输出构件的运动无关的自由度对机构的运动不起限制作用的重复约束3、虚约束机车车轮机构

虚约束:是在一些特定的几何条件或场合下现的（计算F时，虚约束应除去不计!）虚约束常发生于下列情况：

①两个构件之间组成多个导路平行的移动副时，只有一个移动副起作用;其余均为虚约束12②两个构件之间组成多个轴线重合的回转副时，只有一个回转副起作用;

其余均为虚约束12机构中对传递运动不起独立作用的对

称部分例题：计算下列机构的自由度，并判定机构

的运动是否确定1、圆盘锯主体机构

解：活动构件数：n=7

复合铰链：A、B、

C、D（4×2个回转副）复合铰链：C（2个回转副）2、大筛机构解：局部自由度：1（滚子）虚约束：1（E或E′）

低副数：PL=10

高副数：

PH=0

F=3×7－2×10=1

F=原动件数=1故机构运动确定（圆盘中心E沿直线EE′移动）

F=3×7－2×9-1=2F=原动件数=2

故机构运动确定低副数：PL=(7+2)

高副数：

PH=1（F)本讲