平面机构的运动简图及自由度

《平面机构的运动简图及自由度》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第2章平面机构的运动简图及自由度2.1机构的组成2.2平面机构的运动简图2.3平面机构自由度本章知识导读1.主要内容机构的组成及运动特点，平面机构运动简图的绘制以及机构自由度的计算。2.重点、难点提示平面机构运动简图的绘制以及机构自由度的计算。2.1机构的组成—构件与运动副凸轮机构连杆机构齿轮机构2.1机构的组成—构件与运动副2.1.1运动副1.运动副的概念两构件之间直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。两构件只能在同一平面内做相对运动的运动副称为平面运动副。(1)低副两构件形成面与面接触的运动副称为低副，又分转动副和移动副。图2-1平面低副

2、2.平面运动副的分类按两构件间接触性质不同，平面运动副通常可分为低副和高副。2.1.1运动副(2)高副两构件以点或线的形式相接触而组成的运动副称为高副。平面高副2.1.1运动副2.1.2构件机构中的构件有三类：1、机架：固定不动的构件(或固定构件)2、原动件：按给定的运动规律独立运动的构3、从动件：机构中其他活动构件。2.1.2构件1.具有转动副元素的杆状构件杆状构件具有转动副元素的杆状构件2.1.2构件设计时为了保证杆件受力时具有足够的强度和刚度，其截面形状可以设计成不同形式杆状构。杆状构件截面形状2.1.2构件2.具有移动副元素和转动副元素的构件单

3、缸内燃机构件的结构及其表示2.1.3.构件和运动副的表示方法（表2-1）转动副的表示运动副的表示移动副的表示具有两个运动副元素的构件具有三个转动副元素的构件机架永久联接与转动副移动副移动副齿轮与轴的固定联接高副的表示内啮合外啮合直齿圆柱轮机构（外啮合）内啮合2.2平面机构的运动简图2.2.1机构运动简图的概念表明机构的组成和各构件间运动关系的简单图形，称为机构运动简图。绘制机构运动简图的步骤(1)分析机构的组成和运动。(2)确定运动副的类型和数量。(3)选择投影面。(4)测量。(5)选择适当的比例。μl=构件的实际长度构件的图示长度m/mm2.2.1机

4、构运动简图的概念例2-1绘制如图所示的颚式破碎机主体机构的运动简图。颚式破碎机主体机构2.2.1机构运动简图的概念例2-2绘制如图2-5所示单缸内燃机的机构运动简图。已知LAB=75mm，LBC=300mm。单缸内燃机机构运动简图2.2.1机构运动简图的概念例试绘制内燃机的机构运动简图图缝纫机踏板机构不能产生运动给定构件1运动参数=(t)构件2、3的运动是确定的2.3平面机构的自由度自由构件的自由度1.自由度运动构件相对于参考系所具有的独立运动的数目，称为构件的自由度。任一做平面运动的自由构件有三个独立的运动2.3.1自由度和约束的概念2.约束当两构件

5、组成运动副后，它们之间的某些相对运动受到限制，对于相对运动所加的限制称为约束。运动副的约束数目和约束特点取决于运动副是低副还是高副。2.3.1自由度和约束的概念低副PL:2高副PH:12.3.2自由度的计算和机构具有确定运动的条件1.平面机构的自由度F的计算公式为F=3n-2PL-PH其中：机构中有PL个低副、PH个高副.计算实例n=3,Pl=4,Ph=0F=3n-2Pl-Ph=3×3-2Pl-Ph=3×3-2×4-0=1计算实例n=5,Pl=7,Ph=0F=3n–2Pl–Ph=3×5–2×7–0=1解：2.平面机构具有确定运动的条件分析不能产生运动

6、给定构件1运动参数=(t)构件2、3的运动是确定的结论自由度数F＞0机构原动件个数应等于机构的自由度数目。◆原动件数＜自由度数，机构无确定运动原动件数＞自由度数，机构在薄弱处损坏平面机构具有确定运动的条件：2.3.3复合铰链、局部自由度和虚约束一般地，k个构件形成复合铰链应具有（k-1）个转动副，计算自由度时应注意找出复合铰链。1.复合铰链两个以上的构件在同一处以同轴线的转动副相连，称为复合铰链。2.3.3复合铰链、局部自由度和虚约束该机构n=7，PL=10，PH=0，其自由度为F=3n-2PL-PH=3×7-2×10-0=1如图所示为直线机构，该机构

7、在A、B、D、E四点均为由三个构件组成轴线重合的两个转动副，即复合铰链。2.3.3复合铰链、局部自由度和虚约束2.局部自由度局部运动并不影响其他构件的运动。这些构件所产生的这种局部运动的自由度称为局部自由度。在计算机构自由度时，局部自由度应略去不计。该机构的自由度为F=3n-2PL-PH=3×2-2×2-1=12.3.3复合铰链、局部自由度和虚约束3.虚约束机构中与其他约束重复而对机构运动不起新的限制作用的约束，称为虚约束。计算机构自由度时，应除去不计。两构件组成多个运动副2.3.3复合铰链、局部自由度和虚约束虚约束常出现在下列场合:(1)两构件间形成

8、多个具有相同作用的运动副。①两构件在同一轴线上组成多个转动副。计算机构自由度时应按一个转动副计