(最新)2机构运动简图与平面自由度的计算

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1、第二章平面机构的运动简图及自由度4.掌握机构自由度的计算3.了解机构运动简图的画法2.掌握机构具有确定相对运动的条件1.掌握平面机构的组成平面机构：各构件在同一平面或相互平行的平面内运动空间机构：各构件不完全在同一平面或相互平行的平面内运动学习指导§2-1平面机构的组成一、机构的组成与分类1、概念：构件：机构中的（最小）运动单元一个或若干个零件刚性联接而成动画演示2、构件的分类:机架（固定件）：固定不动的构件,常作参考坐标系。原动件：运动规律已知的活动构件，又称输入构件。从动件：其它的活动构件，且输出机构预期运动的从动件

2、称为输出构件。任何一个机构中，必有一个固定件，一个或几个原动件，其余的都是从动件。原动件（主动件）机架任何一个机构中，必有一个构件被相对地看作固定构件从动件ABCD输出构件输入构件从动件二、自由度一个作平面运动的自由构件有三个独立运动的可能性。构件所具有的这种独立运动的数目称为构件的自由度。所以一个作平面运动的自由构件有三个自由度。三、运动副及其分类概念：由两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动联接类型：（一）低副两构件通过面接触而构成的运动副称为低副。根据两构件间的相对运动形式，低副又可分为转动副和移动副。1.转动副

3、（回转副）（或铰链）两构件只能在一个平面内作相对转动限制两个自由度：（两个移动）保留一个自由度（转动）2.移动副两构件只能沿某一方向线作相对移动的运动副称为移动副。限制两个自由度：（一个移动，一个转动）保留一个自由度（移动）约束：两构件用运动副联接后，彼此的相对运动受到某些限制。123.高副两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。限制一个自由度：（一个移动）保留两个自由度（一个移动，一个转动）凸轮副齿轮副球面副螺旋副空间运动副§2-2平面机构运动简图1、机构运动简图：用一些简单的线条和规定的符号来表示构件和运动副，并按

4、比例定出各运动副的位置。这种说明机构各构件间相对运动关系的简单图形，称为机构运动简图。简明表示机构各构件之间相对运动关系的图形（按比例，用特定的符号和线条）和运动有关的：运动副的类型、数目、相对位置、构件数目和运动无关的：构件外形、截面尺寸、组成构件的零件数目、运动副的具体构造2、机构示意图：只需表明机构运动传递情况和构造特征，不必按严格比例所画的图形2、常用机构和运动副的表示方法：1、转动副：一般用小圆圈“”表示，其圆心表示两构件相对转动的中心。12112211222、移动副：一般用“”和“”表示，矩形框的长边和直线表

5、示移动导路或其中心线的位置。3、高副：画出两构件接触处的曲线轮廓（齿轮除外：可用两节圆表示）。齿轮机构转动副1、运动副和约束运动副低副高副移动副约束两个移动自由度约束一个移动及转动自由度每个低副引入两个约束，失去两个自由度。只约束沿接触处法线方向移动自由度每个高副引入1个约束，失去1个自由度。三、构件的表示与分类1、构件的表示杆、轴类构件固定构件同一构件两运动副构件三运动副构件3、绘制机构运动简图的步骤1）分析机构，观察相对运动，数清所有构件的数目；2）确定所有运动副的类型和数目；3）选择合理的位置（即能充分反映机构的特

6、性）；4）确定比例尺；5）用规定的符号和线条绘制成简图。（从原动件开始画)）例试绘制内燃机的机构运动简图颚式破碎机动画演示§2-3平面机构的自由度一、平面机构的自由度的计算机构的自由度：机构中活动构件相对于机架所具有的独立运动的数目。（与构件数目，运动副的类型和数目有关）n个活动构件：自由度为3n。PL个低副：限制2PL个自由度PH个高副：限制PH个自由度因此，该机构相对于固定构件的自由度数应为活动构件的自由度数与引入运动副减少的自由度数之差，该差值称为机构的自由度，并以F表示。F=3n-2PL-PHF=3n-2PL-P

7、H=3*7-2*8-4=1F=3n-2PL-PH=3*5-2*6-0=3F=3n-2PL-PH=3*5-2*7-0=11.复合铰链：两个以上个构件在同一条轴线上形成的转动副由K（包含机架）个构件组成的复合铰链包含的转动副数目应为（K-1）个二注意事项F=3n-2PL-PH=3*3-2*3-1=2F=3n-2PL-PH=3*2-2*2-1=1多余的自由度是滚子2绕其中心转动带来的局部自由度，它并不影响整个机构的运动，在计算机构的自由度时，应该除掉。2、局部自由度在机构中，某些构件具有不影响其它构件运动的自由度3、虚约束重复

8、而不起独立限制作用的约束称为虚约束。计算机构的自由度时，虚约束应除去不计。(1)、两构件构成多个导路平行的移动副，F=3n-2PL-PH=3*3-2*5-0=-1(2)、两构件组成多个轴线互相重合的转动副(3)、机构中存在对传递运动不起独立作用的对称部分F=3n-2PL-PH=3*5-2*5-4=1F=3n-2PL-