机械设计基础河北高校第3章_平面机构的结构分析

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1、第3章平面机构的结构分析第一节平面机构的组成第二节平面机构的运动简图第三节平面机构具有确定运动的条件第一节平面机构的组成一、构件及其自由度与约束：构件是运动的基本单元。构件→机构构件所具有的独立运动规律称为自由度。如图，一个作平面运动的自由构件有三个自由度。（即沿x轴、y轴方向的移动和绕平面上任意一点的转动。）xyoS动画演示约束：对构件独立运动所加的限制。构件每增加一个约束，便失去一个自由度。第一节平面机构的组成二、运动副及其分类：1、两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。2、分类：通常把平面运动副分为低副和高副两类。低副：两构件通过面接触所构成的运动副称为低副。低副又分

2、转动副（或称铰链）和移动副。如图高副：两构件通过点或线接触所构成的运动副称为高副。如图第二节平面机构的运动简图不考虑那些与运动无关的构件外形和运动副的具体构造，仅用简单线条和符号表示构件和运动副，并按比例定出各运动副的位置。这种表明各构件间相对运动关系的简单图形称为机构运动简图。一、机构运动简图部分常用机构的运动简图符号见书表1-1二、机构运动简图的绘制以鄂式破碎机为例，说明绘图步骤：1、找出原动件、从动件和机架。2、由原动件开始，沿着运动的传递，分析各构件间的相对运动关系，确定运动副的数目和类型。3、选择适当的绘图面，并选定机构的一个瞬时位置来绘制机构运动简图。4、选择适当的比例尺绘制

3、运动简图。第三节平面机构具有确定运动的条件一、平面机构自由度的计算两构件以运动副相联后一个低副引入2个约束一个高副引入1个约束单个活动构件的自由度为3如果，一个机构中，活动构件数为n，低副个数为PL，高副个数为PH，则机构的自由度为：第三节平面机构具有确定运动的条件二、平面机构自由度的注意事项1、复合铰链：由m（m≥3）个构件在一处组成轴线重合的转动副。如图处理方式：计作m-1个转动副。2、局部自由度：机构中个别构件所具有的与整个机构运动无关的自由度。如图a处理方式：设想用焊接法去除。如图b图a动画演示动画演示图b动画演示第三节平面机构具有确定运动的条件二、平面机构自由度的注意事项3、虚

4、约束：不起实际约束效果的约束，又称消极约束。处理方式：去除不计。在平面机构中虚约束常出现在下列场合：（1）两个构件之间组成多个导路平行的移动副如图a（2）两个构件之间组成多个轴线重合的转动副如图b（3）在机构中，如果两个构件相连接且连接点的运动轨迹与连接前相互重合，则此连接必引入虚约束。如图c（4）机构中不影响运动的对称部分。如图d如图a如图b如图c如图d第三节平面机构具有确定运动的条件例计算下图中大筛机构的自由度其中，n=7，PL=9,PH=1∴F=37-29-1=2分析：C处为复合铰链；E’处为虚约束；F处为局部自由度第三节平面机构具有确定运动的条件三、机构具有确定运动的条件：F

5、>0，且F等于原动件个数2、如果原动件数目小于机构自由度数时：从动件运动不确定。3、如果原动件数目大于机构自由度数时：机构在最薄弱的环节损坏1、如果F≤0：机构不能运动。