《平面机构及》PPT课件

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1、第3章平面机构的运动简图和自由度§3.3平面机构的自由度§3.2平面机构运动简图§3.1运动副及其分类本章小结机械设计基础授课重点：1、平面机构自由度的计算；2、计算平面自由度的三个注意事项；（1）、复合铰链；（2）、局部自由度；授课难点：三个注意事项中复合铰链；局部自由度的判定。知识导入1、运动副2、自由度3、约束1、运动副两构件直接接触而又能产生一定形式的相对运动的联接。运动副及其分类运动副分类：高副和低副（根据两构件之间的接触情况分类）高副：两构件通过点或线的接触而构成的运动副。高副动画演示高副动画运动副及其分类转动副(也称为铰链)：两构件间只能产

2、生相对转动的运动副。移动副：两构件间只能产生相对移动的运动副。低副：两构件通过面接触而构成的运动副。转动副动画演示移动副动画演示转动副动画移动副动画转动副特点：构件之间以面接触实物表示符号活动铰链实物表示符号固定铰链移动副特点：构件之间以面接触实物表示符号表示符号实物2、自由度：构件作独立运动的数目。一个作平面运动的自由构件自由度总数为3。3、约束：对构件自由度的限制。§3.3平面机构的自由度一、平面机构自由度的计算：总结两者：它们的共性都是低副，每个低副引入2个约束（失去2个自由度）仅保留1个自由度。转动副：组成转动副的两构件只能在一个平面内相对转动。

3、移动副：组成运动副的两构件只能沿某一轴线相对移动。一、平面机构自由度的计算：一个高副引入1个约束（失去1个自由度）保留2个自由度一、平面机构自由度的计算总结如下：每个低副引入2个约束；使构件失去两个自由度；每个高副引入1个约束，使构件失去一个自由度。设平面机构中包含有K个构件，其中有n=(K-1)个活动构件，这些活动构件在未用运动副联接之前,其自由度数应为3n。用PL表示低副数，用PH表示高副数。一、平面机构自由度的计算F=3n-2PL–PH结论由前述可知，从动件是不能独立运动的，只有原动件才能独立运动。通常每个原动件只具有一个独立运动。故：机构的自由度

4、必定与原动件数相等。如：当用运动副将构件联接起来组成机构之后，自由度就减少了，若机构中有PL个低副，PH个高副，则受到的约束（即减少的自由度）总数应为(2PL+PH）。∴机构的自由度为：气缸体1活塞2进气阀3排气阀4连杆5曲轴6凸轮7顶杆8齿轮10装载机的工作机构计算下列机构的自由度：例1、四杆机构（如图所示：）K=4n=3PL=4PH=0∴F=3n-2PL–PH=3×3－2×4=1输入1个原动件，机构就有确定运动。一、平面机构自由度的计算：K=5n=4PL=5PH=0K=3n=2PL=3PH=0例2、五杆机构：例3、三角形∴F=3n－2PL－PH=3×

5、2－2×3=0自由度为零，机构是不能动的。属于桁架∴F=3n－2PL－PH=3×4－2×5=2输入2个原动件，机构就能确定运动。例4、计算下列机构的自由度：K=4n=3PL=5PH=0∴F=3n-2PL–PH=3×3－2×5=-1F＜0机构不能运动，成为超静定桁架。通过以上4个例子，找出机构具有确定运动的条件。二、平面机构具有确定运动的条件1、机构的自由度数F>0；2、原动件数目应等于机构的自由度数。下面我们用反证法来证明一下：(1)、如果机构的原动件数目>F。F=3n-2PL-PH机构自由度=0F＝3n2PLPH＝32340＝1原动件数目=

6、2运动结果：机构破坏结论：当原动件数目>F时，则机构中最薄弱的构件或运动副可能破坏.机构自由=1例如：四杆机构：二、平面机构具有确定运动的条件（2）、若机构的原动件数目

7、。由K个构件组成的复合铰链应含有(K-1)个转动副。例1如图为一惯性筛的机构简图，试计算其机构的自由度。解：该机构中，n＝5，PL=7(C处为复合铰链)，PH=0，所以该机构的自由度：F=3n-2PL-PH=3×5-2×7=1三、计算平面机构自由度的注意事项：例2计算原盘锯主体机构的自由度解机构中活动构件有n＝低副有PL＝12345678②④⑥⑧⑨1⑩F=3n–2PL–PH=3×–2×=2.局部自由度：机构中常出现一种与输出构件运动无关的自由度，称为机构的局部自由度.或与整个机构运动无关的自由度。三、计算平面机构自由度的注意事项F=3n-2PL-PH

8、=3×3-2×3-1=2在计算机构自由度时，应预先排除。局部自由度计算时应除去局