机械设计基础 参赛课件

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1、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平面机构的运动简图§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中的应用北京联合大学专用潘存云教授研制名词术语解释:1.构件－独立的运动单元内燃机中的连杆§1－1运动副及其分类内燃机连杆套筒连杆体螺栓垫圈螺母轴瓦连杆盖零件－独立的制造单元北京联合大学专用潘存云教授研制2.运动副a)两个构件、b)直接接触、c)有相对运动运动副元素－直接接触的部分（点、线、面）例如：凸轮、齿轮齿廓、活塞与缸套等。定义：运动副－－两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对

2、运动的联接。三个条件，缺一不可北京联合大学专用潘存云教授研制运动副的分类：1)按引入的约束数分有：I级副II级副III级副I级副、II级副、III级副、IV级副、V级副。北京联合大学专用潘存云教授研制2)按相对运动范围分有：平面运动副－平面运动平面机构－全部由平面运动副组成的机构。IV级副例如：球铰链、拉杆天线、螺旋、生物关节。空间运动副－空间运动V级副1V级副2V级副3两者关联空间机构－至少含有一个空间运动副的机构。北京联合大学专用潘存云教授研制3)按运动副元素分有：①高副－点、线接触，应力高。②低副－面接触，应力低

3、例如：滚动副、凸轮副、齿轮副等。例如：转动副（回转副）、移动副。北京联合大学专用潘存云教授研制常见运动副符号的表示:国标GB4460－84北京联合大学专用潘存云教授研制常用运动副的符号运动副名称运动副符号两运动构件构成的运动副转动副移动副12121212121212121212121212两构件之一为固定时的运动副122121平面运动副北京联合大学专用潘存云教授研制平面高副螺旋副21121221211212球面副球销副121212空间运动副121212北京联合大学专用潘存云教授研制构件的表示方法:北京联合大学专用潘存云

4、教授研制一般构件的表示方法杆、轴构件固定构件同一构件北京联合大学专用潘存云教授研制三副构件两副构件一般构件的表示方法北京联合大学专用潘存云教授研制运动链－两个以上的构件通过运动副的联接而构成的系统。注意事项:画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副的性质。闭式链、开式链3.运动链北京联合大学专用潘存云教授研制若干1个或几个1个4.机构定义：具有确定运动的运动链称为机构。机架－作为参考系的构件，如机床床身、车辆底盘、飞机机身。机构的组成：机构＝机架＋原动件＋从动件机构是由若干构件经运动副联接而成的，很显然，机构归属于

5、运动链，那么，运动链在什么条件下就能称为机构呢？即各部分运动确定。分别用四杆机构和五杆机构模型演示得出如下结论：在运动链中，如果以某一个构件作为参考坐标系，当其中另一个（或少数几个）构件相对于该坐标系按给定的运动规律运动时，其余所有的构件都能得到确定的运动，那么，该运动链便成为机构。原（主）动件－按给定运动规律运动的构件。从动件－其余可动构件。北京联合大学专用潘存云教授研制§1－2平面机构运动简图机构运动简图－用以说明机构中各构件之间的相对运动关系的简单图形。作用：1.表示机构的结构和运动情况。机动示意图－不按比例绘制

6、的简图现摘录了部分GB4460－84机构示意图如下表。2.作为运动分析和动力分析的依据。北京联合大学专用潘存云教授研制常用机构运动简图符号在机架上的电机齿轮齿条传动带传动圆锥齿轮传动北京联合大学专用潘存云教授研制链传动圆柱蜗杆蜗轮传动凸轮传动外啮合圆柱齿轮传动北京联合大学专用潘存云教授研制机构运动简图应满足的条件：1.构件数目与实际相同2.运动副的性质、数目与实际相符3.运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构成比例。棘轮机构内啮合圆柱齿轮传动北京联合大学专用潘存云教授研制绘制机构运动简图顺口溜：先两头，后中间，从头

7、至尾走一遍，数数构件是多少，再看它们怎相联。步骤：1.运转机械，搞清楚运动副的性质、数目和构件数目；4.检验机构是否满足运动确定的条件。2.测量各运动副之间的尺寸，选投影面（运动平面），绘制示意图。3.按比例绘制运动简图。简图比例尺：μl=实际尺寸m/图上长度mm思路：先定原动部分和工作部分（一般位于传动线路末端），弄清运动传递路线，确定构件数目及运动副的类型，并用符号表示出来。举例：绘制破碎机和偏心泵的机构运动简图。北京联合大学专用潘存云教授研制DCBA1432绘制图示鳄式破碎机的运动简图。北京联合大学专用潘存云教授

8、研制设计：潘存云1234绘制图示偏心泵的运动简图偏心泵北京联合大学专用潘存云教授研制§1－3平面机构的自由度给定S3＝S3(t)，一个独立参数θ1＝θ1（t）唯一确定，该机构仅需要一个独立参数。若仅给定θ1＝θ1（t）,则θ2θ3θ4均不能唯一确定。若同时给定θ1和θ4，则θ3θ2能唯一确定，该机构需要两个独立参数。θ4S3123