1平面机构的自由度.ppt

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1、第一章平面机构的自由度§1-1运动副及其分类§1-2平面机构的运动简图设计§1-3平面机构具有确定运动的条件§1-1运动副及其分类一、概念运动副：机构中两构件直接接触的可动联接。（既保持直接接触，又能产生一定的相对运动）运动副元素：是两构件参与接触而构成运动副的表面。二、运动副的分类1、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。转动副 （或铰链）两构件只能在一个平面内作相对转动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。2、高副两构件通过点或线接触组成的运动副称为高

2、副。若干构件通过运动副联接而成的可动系统称运动链若将运动链中的一个构件相对固定，运动链则成为机构。机构中构件的分类：1、机架（描述运动的参考系）2、原动件（运动规律已知的构件）3、从动件三、运动链§1-2平面机构的运动简图设计不严格按比例绘出的，只表示机械结构状况的简图。根据机构的运动尺寸，按一定的比例尺定出各运动副的位置，在对现有机械进行分析或设计新机器时，都需要绘出其机构运动简图。一、机构运动简图机构运动简图采用运动副及常用机构运动简图符号和构件的表示方法，将机构运动传递情况表示出来的简化图形。机构示意图作用：1.表示机构的结构和运

3、动情况2.作为运动分析和动力分析的依据二、运动副符号转动副移动副矩形框的长边和直线表示移动导路或其中心线的位置。齿轮副凸轮副122122螺旋副球面副三、构件表示方法不管构件形状如何，简单线条表示，带短剖面线表示机架。固定构件同一构件两运动副构件三运动副构件带运动副元素的构件四、机构运动简图的绘制（2）选定视图平面；（3）选适当比例尺，作出各运动副的相对位置，再画出各运动副和机构的符号，最后用简单线条连接，即得机构运动简图。绘制方法及步骤：（1）搞清机械的构造及运动情况，沿着运动传递路线，查明组成机构的构件数目、运动副的类别及其位置；▲注

4、意以下简图的区别：例题：绘制图示颚式破碎机的机构运动简图分析：该机构有6个构件和7个转动副。123456练习：绘制图示内燃机的机构运动简图小结：1.分析机构的组成及运动情况:确定机构中的机架、原动部分、传动部分和执行部分，以确定构件的数目。循着运动传递的路线，逐一分析每两个构件间相对运动的性质，确定运动副的类型和数目;2.恰当地选择投影面：一般选择与机械的多数构件的运动平面相平行的平面作为投影面。3.选择适当的比例尺绘图:定出各运动副之间的相对位置，用规定的简单线条和各种运动副符号,将机构运动简图画出来。4.标注：用字母给运动副标号，用

5、数字给构件标号，同一构件用焊接符号固联，原动件用箭头表示，机架加阴影线。§1-3平面机构具有确定运动的条件一、机构的自由度构件的自由度：构件可能具有的独立运动数目oyz在三维空间内，自由运动的物体具有六个独立运动。做平面运动的物体，则只有三个独立运动。ozxy机构相对于固定构件（机架）所具有的独立运动数目，称为机构的自由度。二、平面机构自由度的计算如前述已知，平面内自由运动的构件具有三个自由度。如果一个机构有N个构件构成，其中必定有一个机架，那么该机构活动构件的数目有n=N-1个。这些活动构件未连接前，总的自由度数为3n；当用运动副将这

6、些活动构件与机架连接后，各活动构件的自由度受到约束。因此，活动构件总自由度数与运动副引入约束之差，就是机构自由度数F。一个低副（PL）限制二个自由度一个高副（PH）限制一个自由度F=3n-2PL-PHORF=3n-(2PL+PH)平面机构自由度计算公式：F=3×3–2×4=1F=3×4–2×5=2n=3PL=4n=4PL=5S3123n=3PL=4F=3X3-2X4=1123n=2PL=2PH=1F=3X2-2X2-1X1=1三、平面机构具有确定运动的条件一个机构在什么条件下才能实现确定的运动呢？两个例子铰链四杆机构铰链五杆机构若给定机

7、构一个独立运动，则机构的运动完全确定；若给定机构两个独立运动，则机构的最薄弱环节损坏。若给定机构两个独立运动，则机构的运动完全确定；若给定机构一个独立运动，则机构的运动不确定。结论机构具有确定运动的条件是：机构的原动件数目应等于机构的自由度数目F且大于0。如果原动件数F,则机构的运动将不确定；则会导致机构最薄弱环节的损坏。四、计算平面机构自由度的注意事项12345678ABCDEF解：活动构件数n=7低副数Pl=6F=3n－2Pl－Ph高副数Ph=0=3×7－2×6－0=9计算结果肯定不对！10110B、C、D、E四

8、处各含有两个转动副计算结果正确﹗例：计算图示圆盘锯机构的自由度。1、复合铰链两个以上构件同时在一处用转动副相连接所构成的运动副，称为复合铰链。两个转动副在计算时：复合铰链由m个构件构成，则有m-1个转动副计