平面机构的运动简图、自由度

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1、1、运动副及其分类2、平面机构的运动简图3、平面机构的自由度§1－3机械运动简图和平面机构自由度一、机构的组成要素1.构件2.运动副可以说：机构是由运动副逐一联接各个构件组成的。1、运动副及其分类二、名词术语解释:1.构件－独立的运动单元内燃机中的连杆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运动的联接。三

2、个条件，缺一不可运动副的分类：①高副——点、线接触，应力高。②低副－面接触，应力低例如：滚动副、凸轮副、齿轮副等。例如：转动副（回转副）、移动副。运动链－两个以上的构件通过运动副的联接而构成的系统。3.运动链闭式运动链（简称闭链）开式运动链（简称开链）平面闭式运动链空间闭式运动链平面开式运动链空间开式运动链平面运动链空间运动链按运动分按结构分运动链若干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：机架＋原动件＋从动件机构是由若干构件

3、经运动副联接而成的，很显然，机构归属于运动链，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。构件种类:2、平面机构运动简图机构运动简图－用简单的符号和线条表达机构中各构件之间的相对运动关系的按比例绘制的简单图形。作用：1.表

4、示机构的结构和运动情况。机动示意图－不按比例绘制的简图2.作为运动分析和动力分析的依据。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平面运动副平面高副螺旋副21121221211212球面副球销副121212空间运动副121212一般构件的表示方法杆、轴构件固定构件同一构件三副构件两副构件一般构件的表示方法注意事项:画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副的性质。3、常用机构运动简图符号在机架

5、上的电机齿轮齿条传动带传动圆锥齿轮传动链传动圆柱蜗杆蜗轮传动凸轮传动外啮合圆柱齿轮传动4、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5、绘制机构运动简图顺口溜：先两头，后中间，从头至尾走一遍，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

6、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。DCBA1432绘制图示鳄式破碎机的运动简图。1、绘制转动副时，其位置是关键，即找运动中心，小圆心是转动中心；注意：2、绘制移动副时，关键是导路方向；3、绘制高副时，关键是接触点。1234绘制图示偏心泵的运动简图偏心泵活塞泵运动副？作业：题1-23、平面机构的自由度给定S3＝S3(t)，一个独立参数

7、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。θ4S3123S’3θ11234θ1定义：保证机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数称为机构的自由度。原动件----能独立运动的构件。一个原动件只能提供一个独立参数一、平面机构自由度的计算公式作平面运动的刚体在空间的位置需要三个独立的参数（x，y,θ）才能唯一确定。yxθ(x,y)F=3单个自由构件的自由度为3自由构件的自由度数运动副

8、自由度数约束数回转副1（θ）+2（x，y）=3yx12Syx12xy12R=2,F=1R=2,F=1R=1,F=2结论：构件自由度＝3－约束数移动副1（x）+2（y，θ）=3高副2（x,θ）+1（y）=3θ经运动副相联后，构件自由度会有变化：＝自由构件的自由度数－约束数约束:构件经运动副相联后，自由度的限制活动构件数n计算公式：F=3n－(2PL+Ph)要求：记住上述公式，并能熟练应用