平面机构的结构分析

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1、高职高专“十一五”规划教材第2章平面机构的结构分析2.1平面机构的组成2.2平面机构运动简图2.3平面机构具有确定运动的条件及自由度12.1平面机构的组成若机构中所有构件都在同一平面或相互平行的平面内运动，称为平面机构；否则称为空间机构。工程中平面机构运用很广泛，所以本章主要研究平面机构具有确定运动的条件以及平面机构运动简图的绘制方法。任何一个机构都是由若干构件组成，这些构件可以分为三类：原动件、机架（即固定件）、从动件。将机构中作用有驱动力或力矩的构件称为原动件（主动件、起始构件），有时也可以把运动规律已知的购件

2、称为原动件；机构中固结于参考系的构件称为机架，机构中除了原动件和机架以外的构件通称为从动件。在任何一个机构中，必须有一个并且也只能有一个构件作机架；在可动构件中必须有一个或几个构件为原动件。高职高专“十一五”规划教材22.1.1自由度、运动副和约束1.自由度——构件独立运动的数目。作平面运动的构件可有三个独立运动，既x、y轴方向的移动和绕z轴的转动。而作空间运动的构件有六个独立运动，即三个方向的移动和三个转动。由此可以得到结论：平面运动的构件有三个自由度，空间运动的构件有六个自由度。2.运动副——使两构件直接接触的

3、可动联接。运动副的三要素：（1）两个构件、（2）直接接触、（3）有相对运动，它们缺一不可。当一个构件与另一个构件组成运动副以后，由于构件间的直接接触，使构件的某些独立运动受到限制，构件的自由度便随之减少。3.约束——运动副限制独立运动的作用。作平面运动的构件其约束不能超过2个，否则构件就不可能产生相对运动。高职高专“十一五”规划教材32.1.2运动副的分类两构件组成的运动副，无外乎是通过点、线或面接触来实现。按两构件的接触情况可将运动副分为：1.高副——两构件以点或线接触构成的运动副。高副的相对运动是转动和沿切线方

4、向的移动。一个高副限制一个自由度。两构件组成平面高副时，其运动简图中应画出两构件接触处的曲线轮廓，对于凸轮、滚子，习惯划出其全部轮廓；对于齿轮，常用点划线划出其节圆。2.低副——两构件以面接触构成的运动副。一个低副限制两个自由度。低副按相对运动情况又可分为：（1）转动副——两构件只能作相对转动的运动副，又称为铰链。（2）移动副——两构件只能作相对移动的运动副，如各类滑块相对于联接件的移动。此外，常用的低副还有球面副和螺旋副，它们都属于空间运动机构范畴，本章不作研究。高职高专“十一五”规划教材4高职高专“十一五”规划

5、教材表2-1常用运动副的符号名称符号两构件的联接运动构件与固定构件的联接平面运动副平面低副转动副平行运动平面垂直运动平面平行运动平面垂直运动平面移动副平面高副空间低副螺旋副固定螺母固定螺杆球面副52.2平面机构运动简图2.2.1机构运动简图及作用1.机构运动简图——以简单的线条和符号表示构件和运动副，用以说明机构中各构件之间的相对运动关系的简单图形。绘制机构运动简图时，不考虑那些与运动无关的因素，如构件的外形、断面尺寸、组成构件的零件数目以及运动副的具体结构，仅仅用简单的线条和符号来代表构件和运动副，并按一定比例确

6、定各运动副的相对位置。高职高专“十一五”规划教材6高职高专“十一五”规划教材表2-2一般构件表示方法杆、轴构件固定构件同一构件两副构件三副构件7有时只要求定性地表达各构件的相互关系，而不需要借助机构运动简图作机构的运动分析，则在绘制简图时可以不按比例绘制，这种简图称为机构示意图。必须强调的是：机构运动简图是一种用简单的线条和符号来表示的工程图形语言。因此，首先要熟记常用运动副及机构的符号和表示方法，并在此基础上熟练掌握绘制机构运动简图的方法。应注意不要把机械制图中的一些画法照搬到机构运动简图中。虽说我们提倡创新精神

7、和创造性，但是在绘制机构运动简图时，符号一定要采用国家标准规定的符号，不能随意“创造”。高职高专“十一五”规划教材82.机构运动简图的作用：1）表示机构的结构和运动情况。2）作为运动分析和动力分析以及判断是否是创新机构的依据。另外，将不按比例绘制的简图称为机构示意图。3.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。高职高专“十一五”规划教材9表2-3常用机构示意图符号高职高专“十一五”规划教材在机架上的电机带传动链传动外啮

8、合圆柱齿轮传动内啮合圆柱齿轮传动齿轮齿条传动圆锥齿轮传动圆柱蜗杆传动凸轮机构102.2.2绘制机构运动简图的步骤机构运动简图必须与原机构具有完全相同的运动特性，忽略对运动没有影响的尺寸。只有这样我们才可以根据运动简图对机构进行运动分析和受力分析。为了达到这一要求，绘制运动简图要遵循以下步骤：1)根据机构的实际结构和运动情况，找出机构的原动件（即作独立运动的构