《平面机构及自由度》PPT课件

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1、第一节平面机构的组成第二章平面机构及自由度第二节平面机构运动简图第三节平面机构的自由度第一节平面机构的组成平面机构空间机构运动副：两构件直接接触而构成的可动联接。平面机构的组成二、运动副及分类按接触形式分高副：点、线接触低副：面接触一、构件机构的“关节”！（一）低副平面机构的组成链接动画链接动画转动副（回转副，铰链）移动副按相对运动分凸轮副齿轮副（二）高副轮轨高副平面机构的组成（三）其它：空间运动副球面副螺旋副平面机构的组成三、运动链开链闭链两个以上的构件由运动副连接而构成的可动系统。平面机构的组成具有确定相对

2、运动的运动链。机架四、机构从动件原动件原动件从动件机构的组成平面机构的组成机架动画机构=机架+原动件+从动件第二节平面机构运动简图1概念：表示机构各构件间相对运动关系的简单图形。实际机构运动简图2作用：分析现有机构，设计新机构。平面机构运动简图实际机构运动简图3简化原则构件数不变运动副类型不变运动副数不变运动尺寸不变机架不变原动件不变运动特性不变简单、形象转动副4运动副符号平面机构运动简图移动副高副凸轮高副齿轮高副平面机构运动简图5构件符号低副构件：画直线平面机构运动简图二副构件三副构件凸轮副高副构件：画出构件

3、的轮廓圆柱齿轮锥齿轮蜗轮蜗杆平面机构运动简图6绘制步骤1）分析2）测量构件的运动尺寸3）绘图选择视图平面、瞬时位置和比例尺，采用构件和运动副的规定符号作图。平面机构运动简图举例内燃机机构运动简图绘制颚式破碎机机构运动简图绘制运动副的类型、数目、位置机架、原动件、从动件、构件数运动传递过程自由构件不与其它构件相连接的构件第三节　平面机构的自由度一、构件的自由度自由度构件能够发生的独立运动数目平面自由构件有三个自由度空间自由构件有六个自由度平面机构的组成链接动画链接动画二、运动副引入的约束xyzxyz引入2个约束保

4、留1个自由度低副凸轮副齿轮副轮轨高副平面机构的组成引入1个约束保留2个自由度高副三、平面机构的自由度F=3n－2PL－PHn－活动构件数（原动件数＋从动件数）PL－低副数PH－高副数平面机构的自由度定义所有构件能够发生的独立运动的总数目四、机构具有确定运动的条件F＝3n－2PL－PH＝3×2－2×3＝0F=0不能动为桁架平面机构的自由度F＜0不能动为桁架F＝3n－2PL－PH＝3×3－2×5＝－1F＝3n－2PL－PH＝3×3－2×4＝1链接动画F=W运动确定平面机构的自由度链接动画F＝3n－2PL－PH＝3×

5、3－2×4＝1F＜W机构破坏W——原动件的个数链接动画F＝3n－2PL－PH＝3×4－2×5＝2F=W运动确定F＝3n－2PL－PH＝3×4－2×5＝2F＞W运动不确定链接动画平面机构的自由度结论平面机构的自由度F＝3n－2PL－PHF=0不能动，为稳定桁架F＜0不能动，为超稳定桁架F＞0能动F＜W机构破坏F＞W运动不确定F＝W运动确定机构具有确定运动的条件机构的自由度大于零，且等于原动件的个数不能。因为自由度为零，不能动。1）绘制该机构的运动简图，并计算其自由度。2）该简图能否实现设计者的意图？为什么？例修改

6、手动冲床的设计平面机构的自由度运动确定运动确定运动确定3）如不能实现设计者的意图，请画出一种改进方案，并计算其自由度。平面机构的自由度4）机械设计中，计算机构自由度有何意义？可以判断机构的运动确定情况，初步排除错误！平面机构的自由度n=6PL=8PH=1F=3n－2PL－PH=3×6－2×8－1=1Ｆ＝原动件数→机构有确定运动3例计算下列机构的自由度平面机构的自由度播放动画F=3×5－2×6－0=3？平面机构的自由度五、计算平面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（k个）在同一轴线上用转动副相联

7、构成复合铰链，其实际转动副数为k－1个。F=3×5－2×7－0=1复合铰链不影响其他构件运动的独立的运动可减轻摩擦和磨损。计算时应除去局部自由度。将滚子与推杆假想焊接后再计算。F=3×3－2×3－1=2?2.局部自由度F=3×2－2×2－1=1链接动画链接动画平面机构的自由度对机构运动不起限制作用的重复约束①两构件组成多个重复的运动副平行或重合的移动副轴线重合的转动副法线重合的高副3.虚约束平面机构的自由度nnnnnnnn②机构中对传递运动不起独立作用的对称部分F=3n－2PL－PH=3×4－2×4－4=0?处

8、理办法：去掉不起独立作用的对称部分链接动画F=3n－2PL－PH=3×3－2×3－2=1平面机构的自由度③两构件上两点间的距离保持恒定不变，若用两转动副杆联接，会引入虚约束。F=3n－2PL－PH=3×3－2×4－0=1链接动画平面机构的自由度F=3n－2PL－PH=3×4－2×6－0=0?链接动画F=原动件数机构有确定运动n=7，PL=9，PH=1F=3×7－2×－1=2例计算大筛机