机械设计基础 第２版 教学课件 作者 孙宝钧 主编 机械设计基础第2章.ppt

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1、第二章平面结构第一节运动副及其分类第二节平面结构的运动简图第三节平面机构的自由度机械设计基础第一节运动副及其分类平面机构：一、构件构件的组成：构件是机器的最小运动单元体；构件可以是一个单独的零件,也可以由几个零件刚性地联接在一起组成。2机构中所有部分均在同一平面或平行平面中运动构件的概念：每一个运动的单元称为一个构件（简称“杆”）3轴套1连杆体2连杆头4轴瓦5螺栓6螺母2内燃机连杆一、运动副机构中各构件之间有确定的相对运动，各构件必须以一定的方式进行联接2运动副：两个构件直接接触并能产生某种相对运动的联接（一）运动副的种类：两构件构成点、线接触的运

2、动副高副21、高副2、低副a)转动副b)移动副2两构件组成面接触的运动副移动副两构件只能产生相对移动的运动副2平面低副分为：转动副和移动副转动副两构件只能产生相对转动的运动副（二）运动副的表示方法：1、转动副的画法2转动副的表示方法22、移动副的画法转动副的表示方法23、高副的表示方法图a为凸轮辐图b为齿轮副（三）构件的表示方法：1、参与形成两个运动副的构件2构件的表示方法2、参与形成三个运动副的构件2构件的表示方法第二节平面结构的运动简图机构的运动简图：就是用简图来表达机构的各构件间的相对运动关系；机构运动简图与原动机有完全相同的运动特性。2画机

3、构简图的方法和步骤结构图机构简图1凸轮1凸轮2滚子2滚子3连杆3连杆4弹簧4弹簧22一、明确机构的组成、研究分析机构的运动情况、认明机架、原动件以及构件间互相联接的运动副，构件可用数字编号，运动副可用字母代表二、选择视图平面三、绘制机构简图注意事项：作图时要选用一定的长度比例尺，它是机构中任一实际尺寸与代表尺寸的图形线段长度之比，单位m/mm2第三节平面机构的自由度一、构件的自由度一个作平面运动的自由构件具有三个独立运动（下页图，即沿x轴和y轴的移动及在xoy平面内的转动）构件的这三种独立的运动称其为自由度。构件的自由度数等于构件的独立运动参数。2

4、构件的自由度2二、运动副的约束当两构件通过运动副联接，任一构件的运动受到限制，从而使其自由度减少，这种限制就称为约束。每个低副引入2个约束，每个高副引入1个约束低副a)转动副b)移动副高副平面低副的两个约束总结：平面低副具有两个约束，高副具有一个约束。22二、平面机构的自由度1、平面机构自由度的计算公式活动构件的自由度数减去运动副引入的约束总数，即机构中各活动构件相对于机架所具有的独立运动参数的总数就是该机构的自由度。n为机构中的活动构件的个数，所以公式中的n不包括机架。设一个平明机构有N个构件组成，其中必有一个机架，因机架为固定件，故其自由度为零

5、；机构中pl个低副，ph个高副，则自由度减少的总数为2pl-ph故机构的自由度数例2--2计算图下图的机构自由度2凸轮机构例2--3计算下图的机构自由度2平面连杆机构2机构具有确定运动的条件：F大于零且F等于原动件的个数原动件>F原动件=F22.计算机构的自由度时应注意的问题1、复合铰链两个以上的构件同时在一处以转动副相联复合铰链带复合铰链机构22.局部自由度机构中存在的与输出机构运动无关的自由度局部自由度21、轨迹重合3、虚约束2、两构件同时在几处接触并构成几个移动副，且各移动副的导路互相平行或重合当在机构间中的几何尺寸满足某种特殊条件，有些运动

6、副引入的约束与其它运动副引入的约束相重复，因而这种约束形式上存在但实际上对机构的运动并不起独立限制作用的约束。机构中两构件相联，联接前就被联接件上联接点的轨迹和联接件上联接点的轨迹重合虚约束22虚约束23、两构件中在几处构成运动副且各转动副轴线重合时虚约束24、机构中对传递运动不起独立作用的对称部分虚约束2计算下图所示大筛机构的自由度大筛机构变形后的大筛机构计算公式2