平面机构的机构分析

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1、第三章平面机构的结构分析各部分机构协调配合工作，便能把燃气燃烧时产生的热能转变为曲轴转动的机械能。曲柄滑快机构凸轮机构齿轮机构内燃机包含下列机构：第一节平面机构的组成机构是一个构件系统机构是机器的重要组成部分机构只用来传递运动和力。①人为的实物组合（不是天然形成的）②各实物单元具有确定的相对运动③能完成有用的机械功或转换机械能由若干构件（包括机架）以运动副相联接并具有确定相对运动的组合体。一、机构的组成：组成机构的两大基本要素平面机构Vs空间机构组成机构的两大基本要素1、机架：机构中相对不动的构件2、主动动件：驱动力所作用的构件。

2、→输入构件3、从动动件：随着原动构件的运动而运动的构件。→输出构件构件类型：注意！在机构运动简图中，原动件上通常画有箭头，用以表示其运动方向。从动件的运动规律取决于原动件的运动规律和机构的组成情况。在活动构件中至少有一个构件为原动件，其余的活动构件都是从动件。原动件（主动件）机架任何一个机构中，必有且只有一个构件被相对地看作机架从动件ABCD输出构件输入构件从动件机构中两构件直接接触的可动联接（既保持直接接触，又能产生一定的相对运动）二、运动副活塞与气缸的联结两个传动齿轮间的联结连杆与曲柄的联结两构件通过点或线接触的运动副。如齿轮

3、副、凸轮副。根据运动副的接触形式，运动副分为两类：1）低副：2）高副：两构件通过面接触组成的运动副。如转动副（铰链）、移动副。除平面副之外，机构中还存在空间运动副。如球面副、螺旋副。转动副移动副低副（面接触）转动副：组成运动副的两构件只能在一个平面内转动移动副：组成运动副的两构件只能沿某一轴线相对移动运动副元素：圆柱面、圆孔面例：轴与轴承的配合例：滑块与导轨的接触运动副元素：棱柱面、棱孔面齿轮副凸轮副高副两构件通过点或线接触组成的运动副例：两齿轮轮齿的啮合运动副元素：两齿廓曲面空间：线高副空间：点高副空间：球副空间：球销副空间：螺

4、旋副第二节平面机构的运动简图研究机构运动时，为使问题简化而用简单的线条和规定的符号来表示构件和运动副，并按一定比例定出各运动副的位置。这种表示机构中各构件间相对运动关系的简单图形，称为机构运动简图。1、转动副：一般用小圆圈“”表示，其圆心表示两构件相对转动的中心。1211221122一、运动副的表示方法2、移动副：一般用“”和“”表示，矩形框的长边和直线表示移动导路或其中心线的位置。3、高副：画出两构件接触处的曲线轮廓（齿轮除外：可用两节圆表示）。齿轮机构二、构件的表示与分类1、构件的表示杆、轴类构件固定构件同一构件一杆两副一杆三

5、副三、机构运动简图的绘制步骤1、分析机构（1）找出构件总数，定出原动件,判断各构件的运动性质(移动、转动)（2）定出运动副的个数，各运动副的类型（移动副、转动副、高副）2、适当选择投影面一般选择与多数构件的运动平面相平行的面作为投影面。3、选择适当的比例尺，绘制机构运动简图选择适当的比例尺，根据机构的运动尺寸定出各运动副之间的相对位置，用构件和运动副的规定符号绘制机构的运动简图。4、标出原动件，给各构件标上代号一般原动件标号为1，机架为最后标号。构件：1，2，3，……运动副：A，B，C，……注意以下简图的区别：内燃机的机构运动简图

6、第三节平面机构的自由度自由度构件间的独立相对运动约束运动副对构件间相对运动的限制作用一、自由度与约束OxySASASA自由度一个作平面运动的自由构件具有三个自由度QYXF=312F=3×2=6自由度：构件可能出现的独立运动运动副的约束约束：两构件用运动副联接后，彼此的相对运动受到某些限制。12转动副组成运动副的两构件只能在一个平面内相对转动。低副引入两个约束！12两构件：其中一个固定约束了三个自由度，另一个未固定，F=312两构件：一个固定另一与之铰接。X、Y固定，1件可转动。F=1，S=2。两构件活动铰接：F=4S=2Q1Q2X

7、Y112移动副组成运动副的两构件只能沿某一轴线相对移动。低副引入两个约束！12两移动副：一个固定一个活动。F=312两移动副其中一个固定，另一个放置于之上。其约束S=2（Y与Q）F=1齿轮副高副引入一个约束！沿接触处切线t-t方向的相对运动和在平面内的相对转动齿轮副只限制n-n方向的切入，不限制t-t方向的移动和转动。F=2，S=1。凸轮副高副引入一个约束！只限制n-n方向切入，而不限制t-t方向的移动和转动。F=2，S=1。综合上述四种情况：1低副：（转动副和移动副）其约束数为S=22高副：（齿轮副和凸轮副）其约束数为S=1二、

8、平面机构自由度的计算公式转动副1、运动副和约束运动副低副高副移动副约束两个移动自由度约束一个移动及转动自由度每个低副引入两个约束，失去两个自由度。只约束沿接触处法线方向移动自由度每个高副引入1个约束，失去1个自由度。2、自由度的计算公式（设N个构件