機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(少學(xué)時(shí))第2講

1、舊課回顧：1、零件、構(gòu)件、機(jī)構(gòu)、機(jī)器、機(jī)械概念2、機(jī)械零件的常用材料3、機(jī)械零件的工作能力判定條件4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本要求本講重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容：1平面運(yùn)動(dòng)副的分類及其表示方法2平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件第五節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖用規(guī)定的符號(hào)和線條按一定的比例表示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置，并能完全反映機(jī)構(gòu)特征的簡(jiǎn)圖，稱平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。所有構(gòu)件都在同一平面或相互平行的平面中運(yùn)動(dòng)，稱為平面機(jī)構(gòu)。否則稱為空間機(jī)構(gòu)。本課程討論平面機(jī)構(gòu)一、運(yùn)動(dòng)副的分類及表示方法二、構(gòu)件的分類及其表示方法三、常用機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖課間休息第六節(jié) 平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件兩個(gè)以上的構(gòu)件用平面運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接起來組成的系統(tǒng)，如將其中的一個(gè)構(gòu)

2、件固定為機(jī)架，當(dāng)另一構(gòu)件（或少數(shù)幾個(gè)構(gòu)件）按給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相對(duì)于機(jī)架運(yùn)動(dòng)時(shí)，其余構(gòu)件也都隨之作確定運(yùn)動(dòng)，這時(shí)構(gòu)件系統(tǒng)則成為機(jī)構(gòu)。為了保證所設(shè)計(jì)的機(jī)械具有確定的運(yùn)動(dòng)，必須使其符合機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件，而機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件與機(jī)構(gòu)的自由度有關(guān)一、平面機(jī)構(gòu)的自由度二、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件三、計(jì)算平面自由度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)四、計(jì)算自由度實(shí)例例1例2本講小結(jié)1、運(yùn)動(dòng)副的分類（高副、低副）2、構(gòu)件的分類（固定件、原動(dòng)件、從動(dòng)件）3、繪制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖用規(guī)定線條和符號(hào)來反映機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)4、機(jī)構(gòu)的自由度 F=3n-2PL-PH 注意：（1）復(fù)合鉸鏈（2）局部自由度（3）虛約束 首鋼礦業(yè)公司培訓(xùn)中

3、心一、運(yùn)動(dòng)副的分類及表示方法返回本節(jié)平面運(yùn)動(dòng)副空間運(yùn)動(dòng)副高副低副轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng)副使兩個(gè)構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接稱為運(yùn)動(dòng)副。例如： 軸承中的滾動(dòng)體與內(nèi)外圈的滾道、凸輪頂桿、嚙合中的一對(duì)齒廓、 滑塊與導(dǎo)槽。 運(yùn)動(dòng)副的分類運(yùn)動(dòng)副示例返回它們之間既保持了直接接觸, 又能產(chǎn)生一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng), 因此都構(gòu)成了運(yùn)動(dòng)副。構(gòu)件上參與接觸的點(diǎn)、面、線，稱為運(yùn)動(dòng)副元素。低副轉(zhuǎn)動(dòng)副及其符號(hào)移動(dòng)副及其符號(hào)返回高副返回用圖形表示高副時(shí)，對(duì)于凸輪，滾子習(xí)慣上畫出全部輪廓，對(duì)于齒輪，常用點(diǎn)畫線畫出其節(jié)圓 二、構(gòu)件的分類及其表示方法返回本節(jié)構(gòu)件按其運(yùn)動(dòng)形式可分：構(gòu)件均用線段或小方塊等來表示（忽略其外形），畫有斜線的表示

4、機(jī)架 。固定件（機(jī)架）原動(dòng)件從動(dòng)件三、繪制常用機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖返回本節(jié)用規(guī)定的線條和符號(hào)表示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副，繪出能夠表達(dá)各構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡(jiǎn)圖稱為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖一般應(yīng)包括下列內(nèi)容：1分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，判別構(gòu)件的類型及數(shù)目。2分析各構(gòu)件間運(yùn)動(dòng)副的類型和數(shù)目。3選擇視圖平面，為了能清楚地表明各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，通常選擇平行于構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的平面作為視圖平面。4確定比例尺，比例尺應(yīng)根據(jù)實(shí)際機(jī)構(gòu)和圖幅大小適當(dāng)選取5用規(guī)定的構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副圖形符號(hào)繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 （從原動(dòng)件開始畫）例如：繪制抽水唧筒的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)圖示抽水唧筒由手柄1、桿件2、活塞及活塞桿3和抽水筒4等構(gòu)件組成，

5、其中抽水筒4是固定件，手柄1是原動(dòng)件，其余構(gòu)件是從動(dòng)件。抽水唧筒的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖2分析各構(gòu)件間運(yùn)動(dòng)副的類型和數(shù)目手柄1和活塞桿3、桿件2分別在A點(diǎn)和B點(diǎn)形成轉(zhuǎn)動(dòng)副。桿件2和抽水筒4在C點(diǎn)也為轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接?；钊麠U3上的活塞與抽水筒4之間則以移動(dòng)副聯(lián)接。3選擇視圖平面4確定比例尺下一頁5用規(guī)定的構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副圖形符號(hào)繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 先畫出固定件抽水筒4和手柄1的轉(zhuǎn)動(dòng)副中心A及活塞桿3的移動(dòng)導(dǎo)路直線Ax，然后按比例畫出手柄1和桿件2的轉(zhuǎn)動(dòng)副中心B及桿件2和固定件抽水筒4的轉(zhuǎn)動(dòng)副中心C，最后用構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的圖形符號(hào)把各點(diǎn)聯(lián)接起來，并在原動(dòng)件上用箭頭標(biāo)明運(yùn)動(dòng)方向。返回一、平面機(jī)構(gòu)的自由度1、活動(dòng)構(gòu)件的自由度

6、構(gòu)件的自由度是指構(gòu)件相對(duì)于參數(shù)系具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)目。機(jī)構(gòu)的自由度是指整個(gè)機(jī)構(gòu)相對(duì)于參照系具有的獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)參數(shù)數(shù)目。2、運(yùn)動(dòng)副的約束3、機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算公式 F=3n-2PL-PH 返回本節(jié)活動(dòng)構(gòu)件的自由度返回運(yùn)動(dòng)副約束返回一個(gè)低副引入二個(gè)約束一個(gè)高副引入一個(gè)約束二、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件機(jī)構(gòu)要具有確定性的條件是1、機(jī)構(gòu)的自由度大于零，F(xiàn)02、機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件的個(gè)數(shù)等于自由度的個(gè)數(shù)返回本節(jié)機(jī)構(gòu)都是由構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副組成的系統(tǒng)，機(jī)構(gòu)要實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)傳遞和變換，必須使運(yùn)動(dòng)具有可能性和確定性。分析以下運(yùn)動(dòng)鏈：三、計(jì)算平面自由度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)1、復(fù)合鉸鏈:兩個(gè)以上構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副相連接構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副稱為復(fù)合鉸鏈 ,例如2、局部自由度:機(jī)構(gòu)中出現(xiàn)的與輸出、 輸入運(yùn)動(dòng)無關(guān)的自由度稱為局部自由度 ，例如3、虛約束:在實(shí)際機(jī)構(gòu)中,有些運(yùn)動(dòng)副所起的約束作用是重復(fù)的,這種不起獨(dú)立限制作用的重復(fù)約束稱為虛約束 (1) 軌跡重合 (2) 導(dǎo)路平行或重合的移動(dòng)副 (3) 軸線重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副 (4) 傳動(dòng)對(duì)稱返回本節(jié)例：復(fù)合鉸鏈與局部自由度復(fù)合鉸鏈局部自由度返回（1）軌跡重合 返回(2) 導(dǎo)路平行或重合的移動(dòng)副 返回(3) 軸線重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副 返回(4) 傳動(dòng)對(duì)稱機(jī)構(gòu)中傳遞運(yùn)動(dòng)而不起獨(dú)立