平面機構(gòu)簡圖及自由度課件

第一章平面機構(gòu)運動簡圖及自由度第一節(jié)平面機構(gòu)的組成

第二節(jié)平面機構(gòu)的運動簡圖第三節(jié)平面機構(gòu)的自由度1第一節(jié)平面機構(gòu)的組成運動副及其分類回轉(zhuǎn)副(鉸鏈)——組成運動副的兩構(gòu)件只能在一個平面內(nèi)相互轉(zhuǎn)動（1）低副——兩構(gòu)件通過面接觸組成的運動副。121212

機構(gòu)是一個構(gòu)件系統(tǒng)，為了傳遞運動和動力，各構(gòu)件之間必須通過一定的聯(lián)接而產(chǎn)生確定的相對運動。運動副——兩個構(gòu)件直接接觸組成的可動聯(lián)接。運動副元素——直接接觸的部分（點、線、面）2移動副——組成運動副的兩構(gòu)件只能沿某一軸線相對移動1212（2）高副——兩構(gòu)件通過點、線接觸組成的運動副。21nntt3第二節(jié)平面機構(gòu)的運動簡圖機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、運動、動力分析與機構(gòu)的外形、斷面尺寸、構(gòu)件的零件數(shù)目、運動副的具體構(gòu)造等這些與運動無關(guān)的因素沒有關(guān)系，研究時，用機構(gòu)運動簡圖對機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、運動、動力進行分析。機構(gòu)運動簡圖：用簡單的線條和符號來代表構(gòu)件和運動副,并按一定的比例表示個運動副的相對位置這種表明機構(gòu)中各構(gòu)件間相對運動關(guān)系的簡單圖形。

機構(gòu)示意圖：定性表明機構(gòu)的運動狀況，不嚴(yán)格按比例來繪制機構(gòu)簡圖。5常用機構(gòu)運動簡圖符號在機架上的電機齒輪齒條傳動帶傳動圓錐齒輪傳動6鏈傳動圓柱蝸桿蝸輪傳動凸輪傳動外嚙合圓柱齒輪傳動7一般構(gòu)件的表示方法桿、軸構(gòu)件固定構(gòu)件同一構(gòu)件9平面機構(gòu)運動簡圖的繪制（1）明確機構(gòu)的組成；分析機構(gòu)的運動

找出機構(gòu)的原動件、機架和從動件，搞清運動傳遞的具體過程，從而確定出該機構(gòu)的數(shù)目及各運動副的類型和數(shù)目。

（2）選擇視圖平面

（3）選擇適當(dāng)?shù)谋壤叽缋L圖10常用運動副的符號運動副名稱運動副符號兩運動構(gòu)件構(gòu)成的運動副轉(zhuǎn)動副移動副12121212121212121212121212兩構(gòu)件之一為固定時的運動副122121平面運動副11第三節(jié)平面機構(gòu)的自由度一、構(gòu)件的自由度

——構(gòu)件獨立運動的數(shù)目?一個作平面運動的構(gòu)件3個自由度BA(xA,yA)oxy二、運動副的約束——對獨立運動所加的限制oxy產(chǎn)生約束數(shù)：2自由度：1低副13nntt高副產(chǎn)生約束數(shù)：1自由度：2三、機構(gòu)的自由度設(shè)一平面機構(gòu)有K個構(gòu)件，通過Pl個低副，Ph個高副聯(lián)接，則：活動構(gòu)件數(shù)：通過運動副聯(lián)接后，低副產(chǎn)生的約束數(shù)：高副產(chǎn)生的約束數(shù)：運動副聯(lián)接前自由度：14例：n=3；Pl=4Ph=0F=3n-2Pl-Ph=1n=2；Pl=3Ph=0F=3n-2Pl-Ph=0機構(gòu)具有確定運動條件是：F>0，且F等于原動件數(shù)15n=5；Pl=6Ph=0F=3n-2Pl-Ph=3?17四、計算機構(gòu)自由度時應(yīng)注意的問題1.復(fù)合鉸鏈m個構(gòu)件在同一處鉸接,構(gòu)成m-1個轉(zhuǎn)動副12312318n=5；Pl=7Ph=0F=3n-2Pl-Ph=11921AB去掉局部自由度n=2；Pl=2Ph=1F=3n-2Pl-Ph=1計算前先將小滾輪焊接在推桿上處理的方法：213.虛約束n=4；Pl=6Ph=0F=3n-2Pl-Ph=0?平行四邊形機構(gòu)；兩個構(gòu)件之間組成多個導(dǎo)路平行的移動副；兩個構(gòu)件之間組成多個軸線重合的回轉(zhuǎn)副；機構(gòu)中對傳遞運動不起作用的對稱部分；22n=3；Pl=4Ph=0F=3n-2Pl-Ph=1虛約束對機構(gòu)作用：

增加機構(gòu)的剛度、運動的穩(wěn)定性和受力的均衡性

23運動副的約束及自由度自由度約束121221回轉(zhuǎn)副移動副凸輪副齒輪副25機構(gòu)的自由度機構(gòu)高副數(shù)目；-hP機構(gòu)中低副的數(shù)目-l

;

P

機構(gòu)中活動構(gòu)件數(shù)

;

-n機構(gòu)自由度；-F--=23PPnFhlF>0原動件數(shù)=機構(gòu)自由度數(shù)F機構(gòu)具有確定運動的條件：263、虛約束：在機構(gòu)中不產(chǎn)生實際約束效果的重復(fù)約束AB＝CD＝EFAEF5A1234BCD平行四邊形機構(gòu)；兩構(gòu)件之間組成多個導(dǎo)路平行的移動副ABCDD29兩個構(gòu)件之間組成多個軸線重合的回轉(zhuǎn)副機構(gòu)中對傳遞運動不起作用的對稱部分計算機構(gòu)自由度時，應(yīng)將產(chǎn)生虛約束的構(gòu)件連同它所帶入的運動副一起除去不計處理的方法：30平面機構(gòu)的運動簡圖及自由度碼頭吊車31顎式破碎機32抽水機33例1：計算鉸鏈五桿機構(gòu)的自由度解：活動構(gòu)件數(shù)n=4低副數(shù)Pl=5高副數(shù)Ph=01234534例2：計算圖示圓盤鋸機構(gòu)的自由度。12345678ABCDEF解：活動構(gòu)件數(shù)n=7低副數(shù)Pl

=6(10)高副數(shù)Ph=0F=3n－2Pl－Ph

=3x7－2×6(10)－0=9(1)B、C