第一節(jié)平面機構(gòu)運動簡圖及自由度計算

第十一章 常用機構(gòu)11.1 平面機構(gòu)的運動簡圖及自由度11.2 平面連桿機構(gòu)11.3 凸輪機構(gòu)11.4 間歇運動機構(gòu)11.5 螺旋機構(gòu)1.1 平面機構(gòu)的運動簡圖及自由度基本概念運動副及其分類機構(gòu)運動簡圖機構(gòu)運動簡圖 課堂練習機構(gòu)自由度計算 計算平面機構(gòu)自由度時應(yīng)注意的事項平面機構(gòu)自由度計算課堂練習學習提要11.1 平面機構(gòu)的運動簡圖及自由度學習提要1、 概念： 機器 、 機構(gòu) 、 構(gòu)件 、 零件 、 平面機構(gòu)內(nèi)燃機內(nèi)燃機 鄂式破碎機鄂式破碎機機器 具有三個特征：1）它們都是人為的各個實物的組合；2）各個實物之間具有確定的相對運動；3）它們都能代替或減輕人類的勞動，去完成機械功或轉(zhuǎn)換機械能。機構(gòu) 具有機器的前兩個特征，但不具有第三個特征。構(gòu)件 是指機構(gòu)的運動單元。零件 是機構(gòu)的制造單元。 通用零件 、 專用零件 機械是機器和機構(gòu)的總稱。平面機構(gòu) :若組成機構(gòu)的所有構(gòu)件都在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運動，則稱為該機構(gòu)為平面機構(gòu)。（ 實例 1、 實例 2）軸系結(jié)構(gòu)軸系結(jié)構(gòu) （ 動畫動畫 ）滾動軸承的組成 （ 動畫 ） 軸的結(jié)構(gòu)通用零件平平 鍵鍵軸軸 承承專用零件曲曲 軸軸2、機器的組成動畫動畫原動部分原動部分 傳動部分傳動部分 執(zhí)行部分執(zhí)行部分原動部分傳動部分執(zhí)行部分一、運動副及其分類1.運動副的概念兩構(gòu)件之間直接接觸并能產(chǎn)生一定相對運動的聯(lián)接稱為 運動副 。例如軸與軸承的聯(lián)接、活塞與汽缸的聯(lián)接等。2.運動副的分類平面運動副 ：被聯(lián)接的兩個構(gòu)件只能在同一平面或相互平行的平面內(nèi)作相對運動的運動副稱為 平面運動副 。根據(jù)兩構(gòu)件的接觸形式不同，平面運動副可分為 低副 和 高副 。動畫低副： 兩構(gòu)件通過面接觸組成的運動副。按兩構(gòu)件間的相對運動不同可分為： 轉(zhuǎn)動副 、 移動副1）轉(zhuǎn)動副：兩構(gòu)件只能做相對轉(zhuǎn)動的運動副。2）移動副：兩個構(gòu)件只能做相對移動的運動副。移動副動畫移動副動畫 轉(zhuǎn)動副動畫轉(zhuǎn)動副動畫 高副：高副： 兩構(gòu)件通過點或線接觸組成的運動副。兩構(gòu)件通過點或線接觸組成的運動副。螺旋副動畫螺旋副動畫齒輪副齒輪副 高副高副 3.平面運動副的表示法1）構(gòu)件）構(gòu)件 2）轉(zhuǎn)動副）轉(zhuǎn)動副3）移動副）移動副4）高副）高副4.構(gòu)件的分類（補充）1）機架： 機構(gòu)中固定不動的構(gòu)件，它支承著其他活動構(gòu) 件。2）原動件： 機構(gòu)中接受外部給定運動規(guī)律的活動構(gòu)件。3）從動件： 機構(gòu)中隨原動件運動的活動構(gòu)件。原 動 件機 架從 動 件二、機構(gòu)運動簡圖1.機構(gòu)運動簡圖撇開實際機構(gòu)中與運動無關(guān)的因素，用簡單的線條和符號表示構(gòu)件和運動副，并按一定比例定出各運動副的位置，表示機構(gòu)各構(gòu)件間相對運動關(guān)系的圖。2.機構(gòu)示意圖只是定性地表示機構(gòu)的組成及運動原理，而不用嚴格按比例繪制的簡圖，通常稱為機構(gòu)示意圖。動畫機機 構(gòu)構(gòu) 運運 動動 簡簡 圖圖動畫 動畫 2 3.繪制機構(gòu)運動簡圖的方法和步驟1）找出各構(gòu)件和選定視圖平面一般選定的視圖平面應(yīng)與各構(gòu)件平行，由原動件 從動件及機架2）找出聯(lián)接構(gòu)件的各運動副由 從原動構(gòu)件出發(fā)沿運動的傳遞路線，分析各構(gòu)件間的相對運動性質(zhì)；確定活動構(gòu)件數(shù)目、運動副的類型和數(shù)目 根據(jù)運動副類別畫上相應(yīng)的符號，并逐個注上表示運動副的代號 A、 B、 C、 D., 和構(gòu)件的數(shù)目 1、 2、 3、 .3)畫出機構(gòu)的示意圖4）測量各運動副間相對位置5）繪制機構(gòu)運動簡圖a)選取長度比例尺動畫b)按幾何關(guān)系作圖（即作出機構(gòu)運動簡圖）c)標出各運動副和構(gòu)件的代號，并在機構(gòu)原動件上畫出表示運動方向的箭頭。注意事項：1.比例尺：是在圖上用一定的長度代表實際長度。2.比例 L=實際構(gòu)件長度（實際構(gòu)件長度（ m） /圖示構(gòu)件長度（圖示構(gòu)件長度（ mm） L=實際長度實際長度 /圖示長度圖示長度M=圖示長度圖示長度 /實際長度實際長度4.機構(gòu)運動簡圖繪制實例機構(gòu)運動簡圖繪制實例動畫5.課堂練習課堂練習繪制出下列機構(gòu)的機構(gòu)運動簡圖繪制出下列機構(gòu)的機構(gòu)運動簡圖動畫動畫三、平面機構(gòu)的自由度1.平面機構(gòu)自由度的計算1） 自由度： 構(gòu)件作獨立運動的數(shù)目。2） 約束： 對構(gòu)件的獨立運動的限制稱為約束。 思考 ？3）機構(gòu)的自由度：是指機構(gòu)作獨立運動的數(shù)目。 4）機構(gòu)自由度計算式 式中 ： F-機構(gòu)的自由度n-機構(gòu)中活動構(gòu)件數(shù)目PL-機構(gòu)中低副的數(shù)目PH-機構(gòu)中高副的數(shù)目F=3n-2PL-PHn 低副和高副的約束各是多少？移動副動畫移動副動畫 轉(zhuǎn)動副動畫轉(zhuǎn)動副動畫 5）例題：計算內(nèi)燃機的自由度內(nèi)燃機運動簡圖平面機構(gòu)只有機構(gòu)自由度大于零，才可能運動。 平面機構(gòu)具有確定相對運動的條件是：2.平面機構(gòu)具有確定相對運動的條件平面機構(gòu)的自由度等于原動件數(shù)，即F=W0實例實 例：計算下列圖示機構(gòu)的自由度圖一圖一 圖二圖二 圖三圖三 3.計算平面機構(gòu)自由度應(yīng)注意的事項 1）復(fù)合鉸鏈a)概念： 兩個以上的構(gòu)件