机构运动简图及平面机构自由度.pdf

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1、实际工程设计问题一：第二章优化设计汽车发动机使汽车油耗降低？机构运动简图及平面机构自由度主讲：张祖涛17,8机械设计教研室26354工业设计问题二：通过机构运动图简化，抛开与运动分析简单四足步行机器人的运动？无关的复杂外形，用简单的线条和标准化的符号，按照一定的比例，绘制机构的运动简图，以便于后续简单四足的优化设计！！步行机器人BCCADD平面机构自机构运动简图23由度计算14§1机构运动简图第二章机构运动简图与自由度一、机构的组成构件§1机构运动简图§2平面机构自由度运动副机构——若干构件以运动副相联接并具有相对运动的组合体。1§1机构运动简图根据运动副两接触面情况不同，常如下分类：术

2、语：运动副回转副低副由两个构件组成的可动联接。移动副高副——点、线接触的运动副运动副其他：空间运动副球面副§1机构运动简图å低副——面接触ç高副——点、线接触a）回转副（铰链）——相对转动b）移动副——相对移动零构机机二、机构运动简图静联接动联接协调组合件件构器17,8263542§1机构运动简图机构运动简图：用简单线条、符号表达用简单的线条和符号等代表构件和运动副，并按照一定比机构运动简图例表示各种运动副的相对位置，保持原机构运动中常用的符号：特征不变的图形，用于表达复杂机械中各构件的相互联系、运动特性。1、机构运动简图功用©对现有机器进行运动分析和受力分析。©新机器的方案设计、方案比

3、较及主要参数的确定。§1机构运动简图2、机械运动简图作图方法请画出图示缝纫机下针机构的机构运动简图1)、分析机构的运动情况，辨别构件的类型（固定件、原动件和从动,并在构件上标上编号；2)、分析各构件的相对运动性质，确定运动副的种类和数目；3)、确定回转副转动中心位置和移动副中心线位置，选定适当的比例尺，绘出机构运动简图；4)、检查运动的可能性和确定性§1机构运动简图例：鳄式破碎机1.构件：机架1，偏心轴2，动鳄3，衬板42.运动副：1—2：转动副；2—3：转动副；3—4：转动副；4—1：转动副。3.作图。3画出下列回转柱塞泵机构运动简图第三章机构运动简图与自由度§2平面机构自由度回转柱塞

4、泵一、平面机构具有确定运动的条件一、平面机构具有确定运动的条件C’D’DB3124CAE5回转柱塞泵如果构件1有一个其余构件运动规律独立的运动规律不能确定如果构件1有一个其余构件运动规律独立的运动规律完全确定二、平面机构自由度计算结论：一个原动机一般只能给定一个独立的运动平面机构——机构中所有运动构件在同一平面或平规律，所以，机构具有确定运动的条件为：机构行平面内运动。原动件数目应等于机构的自由度数目自由度——独立的自由运动。约束——对构件间相对运动的限制。4§2平面机构自由度计算1、自由度计算公式及意义①运动副对自由度的影响引入一个回转副后，构件失去2个自由度。一个作平面运动的自由构件

5、有3个自由度。回转副:引入2个约束——1个自由度§2平面机构自由度计算§2平面机构自由度计算引入一个移动副后，n引入一个高副后，构构件失去2个自由度。t件失去1个自由度。tn移动副:引入2个约束——1个自由度高副:引入1个约束——2个自由度§2平面机构自由度计算2例：BCF=3×3-2×4=131结论：平面机构中，每个低副约束2个自由度，每个AD该机构有确定运动。4高副约束1个自由度。C’D’DF=3×4-2×5=2B31该机构无确定运动。②自由度计算公式及意义2C4AE5若4也为原动件,则有确定运动。若一个平面机构有N个构件，则活动构件n=N-1个，低21BF=3×2-2×3=0副数为

6、PL，高副数为PH，则平面机构的自由度为：AC3该机构为桁架，无法运动。平面机构要实现确定的运动，必须满足以下条件：F=3n-2PL-PH1、F>02、原动件数目=F。5例：三、计算平面机构自由度注意事项解：机构中B、C、D、E处均为1、复合铰链复合铰链，每处有2个回转副。：多个构件在同一轴线上用回转副相联。F=3×7-2×10=1如图：三个构件组成的复合铰链构成了2个回转副。该机构有确定运动。12如：可以包括机架。3若lCE=lDE，lBC=lBD=lCF=lDF，则同理：m个构件组成的复合铰链，构成m-1个回转副。F沿mm水平移动——圆盘锯机构。2、局部自由度65解：去掉机构中的虚约

7、束。图示凸轮机构：n=3PL=3PH=1F=3×3-2×3-1=24将小滚子局部自由度焊接住。局部自由度该机构是否有确定的相对运动呢？共有6个活动构件，8个低副，3滚子3的转动不会影响整个1个高副，三角形框架可视为12机构的运动——局部自由度。个构件。1正确计算的方法：F=3×6-2×8-1=1将滚子与从动件焊接在一起（如图）该机构有确定运动。F=3×2-2×2-1=13、虚约束图示机构：F=3×4-2×6=0BEC注意：局部自由度