Ch02仪表机构设计基础

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1、第2章仪表机构设计基础2.1基本概念2.2机构运动简图2.3平面机构的自由度及机构具有确定运动的条件2.1.1有关机构的概念2.1.1.1机器、机构和机械（1）机器人类在生产实践中创造的具有各种用途的设备，用来代替或节省人力畜力以完成各种体力工作并提高劳动生产率。机器具有以下共同特征：①是人为的实体组合；②各实体组合之间依次构成可动联接，并能实现确定的相对运动；③在工作时能实现能量转换或做有效的机械功。2.1基本概念2.1.1有关机构的概念2.1.1.1机器、机构和机械（2）机构是具有确定相对运动的人为实体组合。2.1基本概念

2、包括：连杆机构凸轮机构齿轮机构螺旋机构等；平面机构空间机构2.1.1有关机构的概念2.1.1.1机器、机构和机械（3）机械一般情况下，在不强调研究对象的运动关系和结构关系时，把机构和机器统称为机械。2.1基本概念2.1.1.2构件、零件、元件及其关系（1）构件机构中，所提到的实体就是组成机构的运动单元，即构件。构件按其运动特性可分为固定构件（或机架）、原动件和从动件三大类。原动件和从动件又统称活动构件；与机构相连的构件又称为连架件。2.1.1.2构件、零件、元件及其关系（2）零件机器中不但要考虑实体的运动，更要注意实体的功能实

3、现，即尺寸与结构如何，才能传递所需能量、容易加工制造和方便装配维修。把组成机器的制造单元称为零件。分为标准件（通用件），非标准件（专用件）。部件：实现某一特定功能任务的部分。2.1.1.2构件、零件、元件及其关系（3）元件机器中有些依靠其本身物理、化学或生物特性工作的特殊零件或部件，常称作元件或器件。弹性元件，电子元件，电气元件。构件与零件的关系一个构件可以由一个零件构成，也可以由若干个零件刚性联接而成。构件只需位置尺寸即可完整描述，而零件还需结构形状尺寸才能确定。零件是加工的单元。从运动的观点来看，每一个由若干个零件组成的刚

4、性系统和一个单独的零件是没有什么区别的，所以把若干个零件组成的刚性系统称为构件。有时也称为“杆”。一个不与其他任何零件刚性联接的的零件是最简单的构件。2.1.2运动副及其分类两个构件之间总是存在着某种状态的接触。这种接触或是点，线，或是面。在空气支承，磁悬浮支承中，可能不发生接触，但两构件间的这种关系，并不构成刚性系统。将两个构件直接接触并能产生某种相对运动的联系称为运动副。2.1.2运动副及其分类两构件组成的运动副根据其构件作平面相对运动还是空间相对运动不同，通常可分为平面运动副和空间运动副。2.1.2运动副及其分类2.1.

5、2.1平面副平面运动副可以分为两类：低副和高副（1）低副两构件１，２通过面接触（可以是平面或曲面）所构成的运动副。低副分为两种：①回转副两构件之间的相对运动是转动的运动副称为回转副；②移动副两构件之间的相对运动是移动的运动副称为移动副；转动副移动副2.1.2运动副及其分类（2）高副两构件１，２通过点或线的接触所构成的运动副。2.1.2.1空间副凡是允许两构件作空间相对运动的运动副称为空间运动副，有螺旋副和球面副。图a所示是轴尖与止推轴垫组成的运动副，它是点接触，所以构成了高副。图b所示是一对齿轮的轮齿组成的运动副。图c，d分别

6、表示滑块与导轨，轴颈与轴承组成的运动副，他们都是面接触，故都构成低副．两构件之间的相对运动是移动的运动副称为移动副；两构件之间的相对运动是转动的运动副称为回转副；两构件之间的相对运动是螺旋运动的运动副称为螺旋副。2.2运动简图在设计新的机器或仪器仪表时，或者对现有的机构进行分析研究时，都要首先做出能够表明其中机构运动情况的简图－－机构运动简图．只研究一个机构理论上的运动情况，那么它的构件的结构形式，材质，各零件的加工精度都可以不考虑，也不用考虑运动副的具体结构．机构示意图；结构简图。2.2运动简图机构的运动情况只与主动件的运动

7、规律和该机构中各运动副的性质（是高，低副或移动副，转动副）及各运动副之间的相对位置有关．就可以用由运动副的代表符号和确定运动副位置关系的简单线条所构成的图形来表示机器和仪器仪表的运动情况。气动遥控板仪表，图a是装配图，图b是机构运动简图．简易冲床由于它舍去了结构的形状，联接，定位，调整等方面的实际构造，只突出了机构的运动情况，故能清楚地看出组成仪表传动系统的各个环节，以及运动传递的路线．绘制机构运动简图，首先要确定主动部分或显示，执行部分，然后沿着运动传递路线把主动部分，执行、显示部分之间的传动弄请楚．正确地选择投影面，也是绘

8、制机构运动简图的一个关键，一般可以选择机构中大多数构件的运动平面为投影面，对齿轮机构也可以选择齿轮轴所在的平面为投影面．选好投影面后，便可选择适当的比例尺，定出运动副之间的相对位置，最后一运动副代表符号画出运动比例，机构运动简图即可画出．由于许多机构的构件在运动简图上都可以以