機械原理 第1章 12節(jié) 運動副 機構(gòu)運動簡圖

第2章

機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析武漢大學(xué)東湖分校工學(xué)院2011年3月2.2

機構(gòu)的組成2.3平面機構(gòu)運動簡圖的繪制2.4機構(gòu)具有確定相對運動的條件2.5機構(gòu)自由度的計算2.6計算平面機構(gòu)自由度時應(yīng)注意的事項2.7平面機構(gòu)的組成原理、結(jié)構(gòu)分類及結(jié)構(gòu)分析一構(gòu)件定義——作為一個整體參與機構(gòu)運動的剛性單元體，組成機械系統(tǒng)的最小運動單元加工制造的最小單元內(nèi)燃機連桿組成——可由一個零件構(gòu)成，也可由若干零件剛性聯(lián)接而成。零件2.1運動副及其分類由兩個構(gòu)件直接接觸而產(chǎn)生一定相對運動的可動聯(lián)接稱為

運動副。二運動副一、運動副定義

由兩個相鄰構(gòu)件直接接觸組成組成運動副的兩個構(gòu)件之間有相對運動每個構(gòu)件至少和另外一個構(gòu)件通過運動副聯(lián)接對運動副的理解要把握以下三點：可以說：機構(gòu)是由運動副逐一聯(lián)接各個構(gòu)件組成的。副元素：兩個構(gòu)件上參與接觸構(gòu)成運動副的部分（點、線、面）自由度：構(gòu)件所具有的獨立運動的數(shù)目，或確定構(gòu)件位置所需的獨立變量的數(shù)目自由構(gòu)件(空間)：F=？自由構(gòu)件(平面)：F=？約束：運動副對構(gòu)件獨立運動所加的限制2.1運動副及其分類二、運動副的分類方法：1按組成運動副的兩構(gòu)件的相對運動形式分類:---------平面運動副、空間運動副2按照運動副的接觸形式分類:-------------------低副(面接觸)、高副（點線接觸）5按照運動副接觸部分的幾何形狀分類:---------------圓柱副、平面與平面副、

球面副、螺旋副、球面與平面副等4按照運動副引入的約束數(shù)目分類:-------------------n級副n=1,2,3,4,53按兩構(gòu)件之間的相對運動方式分類:----------------移動副轉(zhuǎn)動副螺旋副球面副1）平面運動副：組成運動副兩構(gòu)件間作相對平面運動

齒輪副轉(zhuǎn)動副2）空間運動副：組成運動副兩構(gòu)件間作相對空間運動。螺旋副球面副1、根據(jù)組成運動副的兩個構(gòu)件的相對運動形式分類

根據(jù)運動副的接觸形式，運動副歸為兩類1）低副：面接觸的運動副。如

:

移動副轉(zhuǎn)動副

2）高副：點或線接觸的運動副。齒輪副凸輪副2按兩構(gòu)件之間的接觸形式分類3按兩構(gòu)件之間的相對運動方式分類轉(zhuǎn)動副——兩構(gòu)件之間的相對運動為轉(zhuǎn)動移動副——兩構(gòu)件之間的相對運動為移動螺旋副——兩構(gòu)件之間的相對運動為螺旋運動球面副——兩構(gòu)件之間的相對運動為球面運動4按照運動副引入的約束數(shù)目分類自由度——構(gòu)件在空間中具有的獨立運動的數(shù)目約束——運動副對構(gòu)件運動的限制作用

I級運動副

II級運動副

III級運動副

IV級運動副

V級運動副V級運動副（f=1，c=5)IV級運動副（f=2，c=4)III級運動副（f=3，c=3)II級運動副（f=4，c=2)I級運動副（f=5，c=1)移動副平面高副轉(zhuǎn)動副三、運動副代表符號球面副圓柱副螺旋副三、運動鏈閉式運動鏈簡稱閉鏈：運動鏈的各構(gòu)件首尾封閉開式運動鏈簡稱開鏈：未構(gòu)成首尾封閉的系統(tǒng)定義——若干個構(gòu)件通過運動副連接起來組成的相互間可作相對運動的構(gòu)件系統(tǒng)。分類閉鏈開鏈?zhǔn)沁\動鏈么？為什么機構(gòu)：在運動鏈中，如果將某一個構(gòu)件加以固定，而讓另一個或幾個構(gòu)件按給定運動規(guī)律相對固定構(gòu)件運動時，如果運動鏈中其余各活動構(gòu)件都有確定的相對運動，則此運動鏈稱為機構(gòu)。四

機構(gòu)機架原動件從動件請大家思考以下2種說法是否正確為什么？1運動鏈?zhǔn)菣C構(gòu)2機構(gòu)是運動鏈機構(gòu)是具有確定運動的運動鏈。機構(gòu)的分類平面機構(gòu)：機構(gòu)中各構(gòu)件的運動平面互相平行空間機構(gòu)：機構(gòu)中至少有一構(gòu)件不在相互平行的平面上運動，或至少有一構(gòu)件能在三維空間中運動

低副機構(gòu)：完全由低副連接而成的機構(gòu)

高副機構(gòu)：只要含有一個高副的機構(gòu)閉鏈機構(gòu)：由閉式運動鏈所組成的機構(gòu)

開鏈機構(gòu)：由開式運動鏈所組成的機構(gòu)高副機構(gòu)平面低副閉鏈機構(gòu)請問：是開鏈還是閉鏈機構(gòu)？平面低副開鏈機構(gòu)一機構(gòu)運動簡圖概念用國標(biāo)規(guī)定的簡單符號和線條代表運動副和構(gòu)件，并按一定比例尺表示機構(gòu)的運動尺寸，繪制出表示機構(gòu)的簡明圖形。機構(gòu)運動簡圖與原機械具有完全相同運動特性。2.2機構(gòu)運動簡圖

內(nèi)燃機作用用于現(xiàn)有機械或新機械原理方案的設(shè)計、分析與討論重點在于機構(gòu)的運動分析構(gòu)件的具體結(jié)構(gòu)、組成方式等在方案設(shè)計階段并不影響機構(gòu)的運動特性運動副類型表明了構(gòu)件之間的聯(lián)接關(guān)系和傳動方式構(gòu)件的運動尺寸是運動分析的基礎(chǔ)不嚴(yán)格按比例可繪制機構(gòu)示意圖機構(gòu)運動簡圖和機構(gòu)示意圖區(qū)別？

為了便于研究機構(gòu)的運動，可以撇開構(gòu)件、運動副的外形和具體構(gòu)造，而只用簡單的線條和符號代表構(gòu)件和運動副，并按比例定出各運動副位置，表示機構(gòu)的組成和傳動情況。這樣繪制出能夠準(zhǔn)確表達(dá)機構(gòu)運動特性的簡明圖形就稱為機構(gòu)運動簡圖。

只是為了表明機構(gòu)的運動狀態(tài)或各構(gòu)件的相互關(guān)系，也可以不按比例來繪制運動簡圖，通常把這樣的簡圖稱為機構(gòu)示意圖。二構(gòu)件與運動副的表達(dá)方法機架AB機架和活動構(gòu)件通過轉(zhuǎn)動副聯(lián)接機架和活動構(gòu)件通過移動副聯(lián)接雙副構(gòu)件注：點劃線表示與其聯(lián)接的其他構(gòu)件雙副構(gòu)件三副構(gòu)件(一個構(gòu)件和三個外副)三副構(gòu)件(一個構(gòu)件和三個外副)原動機常用機構(gòu)構(gòu)件、運動副代表符號1212移動副轉(zhuǎn)動副常用符號

凸輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)偏心輪BA12BA21三繪制機構(gòu)運動簡圖的步驟1.在繪制機構(gòu)運動簡圖時，首先確定機構(gòu)的原動件和執(zhí)行件，兩者之間為傳動部份，由此確定出組成機構(gòu)的所有構(gòu)件，然后確定構(gòu)件間運動副的類型。2.為將機構(gòu)運動簡圖表示清楚，恰當(dāng)?shù)剡x擇投影面。一般選擇與多數(shù)構(gòu)件的運動平面相平行的面為投影面，必要時也可以就機械的不同部分選擇兩個或兩個以上的投影面，然后展開到同一平面上。總之，繪制機構(gòu)運動簡圖要以正確、簡單、清晰為原則。3.選擇適當(dāng)?shù)谋壤撸鶕?jù)機構(gòu)的運動尺寸定出各運動副之間的相對位置，然后用規(guī)定的符號畫出各類運動副，并將同一構(gòu)件上的運動副符號用簡單線條連接起來，這樣便可繪制出機構(gòu)的運動簡圖。三

機構(gòu)運動簡圖的繪制步驟

1.分析整個機構(gòu)的工作原理，確定原動件，確定

輸出件，確定傳動件沿著傳動路線，分析相鄰構(gòu)件之間的相對運動關(guān)系，確定運動副的類型和數(shù)目3.選擇適當(dāng)?shù)囊晥D平面4.選定比例尺繪圖：選擇適當(dāng)比例尺以國標(biāo)規(guī)定線條和符號表示構(gòu)件和運動副，完成機構(gòu)圖運動簡圖的繪制舉例小型壓力機編號原則：注意區(qū)分位置重疊的不同構(gòu)件和同軸剛性聯(lián)接的多個零件。前者分別編號，后者采用一個編號，加`以示區(qū)別。

1.分析整個機構(gòu)的工作原理機構(gòu)組成動作原理和運動情況偏心輪1齒輪1`

桿件2齒輪6`

桿件3槽凸輪6

桿件4

滑塊7

壓頭8原動件執(zhí)行構(gòu)件2.沿著傳動路線，分析相鄰構(gòu)件之間的相對運動關(guān)系，確定運動副的類型和數(shù)目。轉(zhuǎn)動副移動副平面高副3.選擇適當(dāng)?shù)囊晥D平面

選擇原則1清楚表達(dá)機構(gòu)的主體部分；2盡可能反映機構(gòu)的全面運動；3可以選擇其他視圖平面作為補充。4.繪圖選擇機架提取構(gòu)件的運動尺寸確定比例尺選擇機構(gòu)運動中的一個狀態(tài)確定各運動副位置，繪圖編號：A、B、C…表示運動副

1、2、3…表示構(gòu)件

O1、O2…表示固定轉(zhuǎn)軸原動件的運動方向O2

D

B

C

O3

6

5

4

3

A

O1

2

例

圖示為顎式碎礦機。當(dāng)曲軸2繞軸心O1連

續(xù)回轉(zhuǎn)，動顎板6繞軸心O3往復(fù)擺動，從而將礦石軋碎。試?yán)L制此碎礦機的機構(gòu)運動簡圖。

1

1機架3齒輪2齒輪6連桿7滑塊4滑塊