机械运动设计与分析基础知识.ppt

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1、第3章机械运动设计与分析基础知识本章主要介绍机械运动设计与分析的基础知识。包括基本概念、专用名词、术语等。1第3章机械运动设计与分析基础知识3.1概述3.2机构的组成3.3平面机构运动简图3.4平面机构的自由度计算3.5平面机构的速度瞬心23.1概述3.1概述与其它课程类似，本课程也有一些基本概念和专门的术语，如同数学中的导数、微积分等概念，一直贯穿于整个课程。对于本课程的基本概念有哪些，这就是本章要介绍的内容。构件、运动副——机构的组成要素机构运动简图——研究机器运动的模型自由度计算——研究机

2、构运动合理性的工具瞬心法求速度——研究机构运动特性的工具本章的主要内容：33.2机构的组成3.2机构的组成未描述出机构的可动性特征，从运动分析的角度看不够完整；仅仅构件间的任意堆积，是无法完成运动传递功能。显然，需要用一定的方式把这些构件连接起来，这就是运动副。所以，机构的组成有两个要素：构件、运动副构件组成了机构---此话仅对一半：43.2.1机构组成要素3.2机构的组成1.构件及其自由度构件：作为一个整体参与机构运动的单元体。一个构件，可以是单一的整体，也可能是由若干个不同零件组装起来的刚性体

3、。53.2机构的组成3.2.1机构组成要素1.构件及其自由度表示方法:简单线条类型:机架、主动件、从动件构件：作为一个整体参与机构运动的单元体。一个构件，可以是单一的整体，也可能是由若干个不同零件组装起来的刚性体。63.2机构的组成在XOY坐标系中，一个作平面运动的构件，有三个可能的运动：①沿X、Y轴的移动②绕Z轴的转动构件的这种可能的运动称为构件的自由度。显然：一个作平面运动的构件有3个自由度。一个作空间运动的构件有6个自由度。3.2.1机构组成要素1.构件及其自由度73.2机构的组成一个作平面

4、运动的构件的三个独立运动可以用其上任一点A的坐标、，和过A点的任一直线AB的倾角这三个独立的位置变化参数来描述。若给定这些参数的变化规律：，，，则构件就具有了确定的运动。3.2.1机构组成要素1.构件及其自由度83.2机构的组成一个作平面运动的构件的三个独立运动可以用其上任一点A的坐标、，和过A点的任一直线AB的倾角这三个独立的位置变化参数来描述。3.2.1机构组成要素1.构件及其自由度所以：构件的自由度，就是确定构件的运动所需给定的独立参变数的数目。93.2机构的组成运动副：欲使构件组成机构，构

5、件之间需要连接。构件相连后，其连接处将受到一定约束而失去一些自由度，但仍保留一定的相对运动（自由度）。这种存在一定相对运动的可动连接称为运动副。3.2.1机构组成要素2.运动副及其分类103.2机构的组成约束：因保持接触而造成的某种运动限制。不同形式的运动副对运动的约束不同。运动副的三个特征：①运动副是一种连接。②运动副由两个构件组成。③组成运动副的两个构件之间有相对运动。注意：若两表面脱离接触则此运动副随之消失。3.2.1机构组成要素2.运动副及其分类运动副元素：两构件上参与接触构成运动副的部分

6、。113.2机构的组成不同形式的运动副对运动的约束是不同的，所保留的自由度也不同。所以，运动副的类型决定了机构的运动形式。运动副有多种类型，对运动副进行正确的分类，在机构设计中是非常重要的。运动副的种类很多，常用的分类方式有三大类，下面分别介绍。3.2.1机构组成要素2.运动副及其分类123.2机构的组成（1）按相对运动分按组成运动副后两构件的相对运动，分为平面运动副和空间运动副。3.2.1机构组成要素2.运动副及其分类133.2机构的组成Ⅰ.平面运动副①转动副（回转副、铰链）　──两构件形成运

7、动副后只可作相对转动。（1）按相对运动分3.2.1机构组成要素2.运动副及其分类143.2机构的组成Ⅰ.平面运动副①转动副（回转副、铰链）（1）按相对运动分3.2.1机构组成要素2.运动副及其分类几何特征：两圆柱面配合运动特征：绕圆柱轴线的相对转动153.2机构的组成Ⅰ.平面运动副①转动副（回转副、铰链）（1）按相对运动分3.2.1机构组成要素2.运动副及其分类几何特征：两圆柱面配合运动特征：绕圆柱轴线的相对转动简图符号：简图位置：圆柱轴线位置实例：门轴、轴承、铰链163.2机构的组成Ⅰ.平面运动

8、副②移动副──两构件形成运动副后只可作相对直线移动。（1）按相对运动分3.2.1机构组成要素2.运动副及其分类173.2机构的组成Ⅰ.平面运动副②移动副（1）按相对运动分3.2.1机构组成要素2.运动副及其分类几何特征：两构件平面接触，沿导轨约束运动特征：构件沿直线导轨的相对移动183.2机构的组成Ⅰ.平面运动副②移动副（1）按相对运动分3.2.1机构组成要素2.运动副及其分类几何特征：两构件平面接触，沿导轨约束简图符号：简图位置：导轨方位实例：机床导轨运动特征：构件沿直线导轨的相