参赛作品 平面机构的自由度和速度分析

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1、机械设计基础参赛选手：****绪论平面机构的自由度和速度分析平面连杆机构齿轮机构轮系间歇运动机构轴凸轮机构回转件的平衡机械零件设计概论齿轮传动蜗杆传动带传动和链传动连接机械设计基础滑动轴承滚动轴承联轴器、离合器和制动器弹簧机构运转速度波动的调节第1章平面机构的自由度和速度分析§1–1运动副及其分类§1–2平面机构运动简图§1–3平面机构的自由度§1–4速度瞬心及其在机构速度分析上的应用平面机构与空间机构定义：所有构件都在相互平行的平面内运动的机构称为平面机构，否则称为空间机构。平面机构实例1平面机构实例2平面机构实例3运动副：当构件构成机构时，构

2、件与构件之间通过一定的相互接触与制约，构成保持相对运动的可动连接，这种可动连接称为运动副。运动副能够减少组成构件的自由度。按接触特性分类（点、线、面）：低副和高副。§1–1运动副及其分类自由度:构件相对于参考系的独立运动。1.低副两构件通过面接触组成的运动副①转动副(铰链):组成运动副的两构件只能在平面内相对转动。§1–1运动副及其分类②移动副:组成运动副的两构件只能沿某一方向相对移动。§1–1运动副及其分类2.高副：两构件通过点或线接触组成的运动副。常见：凸轮副、齿轮副§1–1运动副及其分类3.其它：球面副；螺旋副(空间运动副)§1–1运动副及

3、其分类运动副低副高副移动副转动副点接触线接触特点：面接触特点：点、线接触§1–1运动副及其分类运动链若干个构件通过运动副连接而成的构件系统称为运动链。运动链封闭链开式链§1–1运动副及其分类机构将运动链中的一个构件固定作为参考坐标系，这种运动链称为机构。§1–1运动副及其分类机构运动简图：当研究机构的运动时，为了使问题简化，常用一些简单的线条和符号来表示构件和运动副，并按比例定出各运动副的位置。这种说明机构各构件间相对运动关系的简化图形，称为机构运动简图。机构运动简图，具有和原机构相同的运动特性，故可根据该图对机构进行运动和动力分析。要研究机构首

4、先要表达机构§1–2平面机构运动简图常用运动副的符号运动副符号两运动构件构成的运动副平面运动副两构件之一为固定时的运动副转动副1212122121211212移动副1212122121122112运动副名称平面高副2121平面运动副21螺旋副12121212球面副球销副1212空间运动副12211221构件的表示方法杆、轴构件固定构件同一构件构件的表示方法两副构件三副构件固定件(机架):原动件(主动件):从动件:描述运动的参考系运动规律已知的活动构件其余活动构件构件分类：任何机构都有一个固定件(相对)；一个或多个原动件(输入构件)；其余皆为从动件

5、。§1–2平面机构运动简图表达各构件相对运动关系的简化图形(表达机构运动的语言)与运动有关的因素：1.构件数目2.运动副数目及类型3.运动副之间的相对位置表达方式：1.线条代表构件2.符号代表运动副3.按比例作图（区别“机构示意图”）作图步骤：1.分析结构和相对运动动作原理、构件数(固定、活动)、运动副数及类型)2.选择视图平面和比例尺3.选择原动件的一个位置4.按表达方式作图机构运动简图§1–2平面机构运动简图作图步骤：1.分析结构和相对运动2.选择视图平面和比例尺3.选择原动件的一个位置4.按表达方式作图例:§1–2平面机构运动简图例:作图步

6、骤：1.分析结构和相对运动2.选择视图平面和比例尺3.选择原动件的一个位置4.按表达方式作图§1–2平面机构运动简图活塞泵§1–2平面机构运动简图颚式破碎机§1–2平面机构运动简图§1–3平面机构的自由度自由构件的自由度自由构件作平面运动运动副引入的约束→三个自由度自由构件作空间运动→六个自由度→引入两个约束，丢失两个自由度→引入一个约束，丢失一个自由度┌低副(转动副、移动副）└高副一、平面机构自由度计算公式§1–3平面机构的自由度几种运动副回转副和移动副约束了两个自由度高副约束了一个自由度§1–3平面机构的自由度平面机构的自由度计算公式：Ｆ＝３

7、ｎ－２ＰＬ－ＰＨｎ－活动构件数（原动件＋从动件）ＰＬ－低副数目ＰＨ－高副数目机构的自由度应当与原动件的数目相等。机构的自由度是指机构具有确定运动时所需外界输入的独立运动的数目。§1–3平面机构的自由度例由机构运动简图知，该机构共有5个活动构件，各构件间构成了7个回转副，没有高副，即：故该机构的自由度为：§1–3平面机构的自由度例由机构运动简图知，该机构共有四个活动构件和五个回转副，没有高副，故该机构的自由度为：§1–3平面机构的自由度例由机构运动简图知，该机构共有4个活动构件和6个回转副，没有高副，故该机构的自由度为：§1–3平面机构的自由度K=

8、7,n=7－1=6,PL=8,PH=1F=3n－2PL－PH=3×6－2×8－1=1例:3§1–3平面机构的自由度机构具有确定运动的条件