中科大精密机械基础课件04平面机构的结构分析

§1运动副及其分类

平面机构的结构分析§2平面机构的运动简图§3平面机构的自由度机构运动简图的绘制平面机构自由度的计算§1

运动副及其分类接触形式：点、线、面一.构件——

运动的单元.三平面运动副分类:二运动副：使两个构件直接接触又能产生一定相对运动的活动的连接。

平面机构的结构分析

回转副（转动副）移动副：1低副（面接触）回转副：组成运动副的两构件只能在一个平面内转动。（铰链）移动副：组成运动副的两构件只能沿某一轴线相对移动。齿轮副凸轮副

2高副两构件通过点或线接触组成的运动副（点、线接触）转动副：组成运动副的两构件之间只能绕同一轴线做相对转动移动副：组成运动副的两构件之间只能沿某一轴线相对移动运动副：低副、高副高副：两构件通过点或线接触组成的运动副低副：转动副、移动副简图的绘制步骤：1分清构造并把构件编上号.2确定运动副的类型，标上字母和下标.3选择合适的位置，以一定比例画出，各运动副的相对位置并表上号.4连接构件，标上标号，主动件和机架.5验算自由度.§2、平面机构的运动简图1234ABC141223A14B12C23432414A1234BCD鄂式粉碎机活塞泵§3平面机构的自由度一构件的自由度：QYXF=312F=3×2=6自由度：构件可能出现的独立运动二运动副带来的约束：12两构件：其中一个固定约束了三个自由度，另一个未固定，F=312两构件：一个固定另一与之铰接。X、Y固定，1件可转动。F=1，S=2。1转动副：两构件活动铰接：

F=4,S=2Q1Q2XY122移动副：12两移动副：一个固定一个活动。F=3两构件构成转动副时不论其固定还是不固定S=2。12两移动副其中一个固定，另一个放置于之上。其约束S=2（Y与Q）F=13齿轮副：齿轮副只限制n-n方向的切入，不限制t-t方向的移动和转动。F=2，S=1。4凸轮副：只限制n-n方向切入，而不限制t-t方向的移动和转动。F=2，S=1。综合上述四种情况：1低副：（转动副和移动副）其约束数为S=22高副：（齿轮副和凸轮副）其约束数为S=1该机构的自由度为：F=3n-2PL-PH一个机构的自由度取决于该机构的活动构件数目，低副的数目和高副的数目。机构具有确定的相对运动条件：1有一个机架（固定件）图中可画多处，但只算一处。2F>0，F为原动件数3F=主动件数目其自由度的结果即为原动件的数目。三机构的自由度：1234566F=3n-2PL-PH=3×5-2×6-0=3×1234566F=3n-2PL-PH=3×5-2×7-0=1四有关自由度计算的一些特殊问题：1复合铰链：

一个铰链处有两个以上构件连接构成.其自由度计算可看成（n-1）个铰链。1234(3-1)个铰链（4-1）个铰链3虚约束：在运动副中，有些约束对机构自由度的影响是重复的，这种重复的约束为虚约束。2局部自由度：应去掉！机构中会出现这样一类的自由度，它的存在与否都不影响整个机构的运动规律。应去掉！1232143F=3n-2PL-PH=3×4-2×6=0F=3n-2PL-PH=3×3-2×4=1C处为复合铰链,计算时为（3-1)=2个铰链