平面机构机械设计资料ppt课件.ppt

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1、第二章平面机构主讲教师：何秀媛长春工业大学人文信息学院平面机构的运动简图及其自由度第二章平面机构1平面连杆机构2平面四杆机构的基本特性3平面四杆机构的设计4概述机构定义：机构是具有确定运动的构件组合确定运动——各构件间具有确定的相对运动构件组合——构件，构件之间的联接组合（运动副）机构分类：平面机构——组成机构的所有构件都在同一平面或平行平面内运动空间机构——组成机构的所有构件在空间运动2.1平面机构的运动简图及自由度定义：1.构件定义：运动的单元体构件组成：一个零件——曲轴，床身，缸体若干个零件——连杆，键、轴、齿轮的组合2.构件自由度：构件在未组成机构之前可能出

2、现的独立的自由运动自由度：构件相对于参考系所具有的独立运动参数的数目称为自由度一个构件有六个自由度一、运动副及其分类一个做平面运动的自由的构件有三个自由度。运动副：由两个构件直接接触并能产生一定相对运动的联接。例如：轴颈与轴承、活塞与气缸、相啮合的两齿轮轮齿间的联接。注意：１）运动副是一种联接；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。约束：对构件间相对运动的限制自由度随着约束的引入而减少，不同运动副，引入不同的约束。运动副元素－直接接触的部分（点、线、面）例如：滚子凸轮、齿轮齿廓、活塞与缸套等。运动副分类运动副按接触形式的不同分为两大类1、

3、低副：两构件通过面接触所组成的运动副又分为转动副、移动副转动副移动副2、高副：两构件通过点、线接触组成的运动副机构中构件分类1．固定件（机架）：用于支承活动构件的构件，研究机构运动时，常为参考坐标系。2.原动件：运动规律已知的活动构件输入构件：运动规律由外界给定，如内燃机中的活塞。3.从动件：机构中随原动件而运动的其它活动构件，其运动规律取决于原动件的运动规律和机构的组成情况。输出构件：输出机构预期的运动规律，如内燃机中的曲柄。其它从动件起传递运动的作用（如连杆）注意：任何一部机器都存在机架(固定件)，一个或几个原动件二、平面机构的运动简图1、定义：用规定的符号和线

4、条按一定的比例表示构件和运动副的相对位置，并能完全反映机构特征的简图。2、绘制：运动副转动副：移动副：构件（杆）：高副：机构运动简图的绘制1）分析机构组成和运动情况，找出固定件、原动件和从动件；2）确定所有运动副的类型和数目；3）确定原动件位置（即能充分反映机构的特性）；4）选择适当的比例尺：DCBA1432绘制图示鳄式破碎机的运动简图。例：绘制冲床机构的运动简图.机构的自由度：机构具有确定运动时所需外界输入的独立运动数目。1.平面机构自由度计算四、机构的自由度（设n个活动构件，PL个低副，pH个高副）F≤0，构件间无相对运动，不成为机构。F>0,原动件数=F，运动

5、确定原动件数F，机构破坏机构具有确定运动的条件①计算曲柄滑块机构的自由度。解：活动构件数n=3低副数PL=4F=3n－2PL－PH=3×3－2×4=1高副数PH=02.计算平面机构自由度时应注意的几个问题（1）复合铰链kk－1包含机架由三个或三个以上的构件在一处组成的轴线重合的多个转动副。例：计算钢板剪切机的自由度，并判断其运动是否确定。自由度数等于原动件数，所以机构具有确定的相对运动。（2）局部自由度不影响整个机构运动的局部的独立运动。（3）虚约束在特殊的几何条件下，有些约束所起的限制作用是重复的，这种不起独立限制作用的约束称为虚约束。平

6、面机构的虚约束常出现于下列情况：1）转动副轴线重合的虚约束2）移动副导路平行的虚约束3）机构对称部分的虚约束4)轨迹重合的虚约束⑧计算图示大筛机构的自由度。复合铰链:c局部自由度虚约束n=7PL=9PH=1F=3n－2PL－PH=3×7－2×9－1=2CDABGFoE2.2平面连杆机构的类型和应用由若干刚性构件用低副联接而成的机构称为连杆机构。连杆机构又称为低副机构。连杆机构的优点：•低副是面接触，故传力时压强低，磨损小，寿命长；•低副的接触面为平面或圆柱面，制造方便，易获得较高的精度；•两构件之间的接触靠几何封闭实现；•实现多种运动规律和轨迹要求。连杆机构的缺点：

7、•低副中存在间隙，易引起运动误差；•设计复杂，不易精确实现各种运动规律和轨迹要求。特点该机构的运动——各构件均在同一平面或平行平面运动该机构的构件——大部分构件都类似杆件该机构的运动副——均为低副（回转副、移动副）由四个构件通过低副联接而成的平面连杆机构，称为四杆机构。如果所有低副均为回转副，这种四杆机构就称为铰链四杆机构铰链四杆机构机架连架杆连架杆连杆一、铰链四杆机构连架杆---整周回转为曲柄---往复摆动为摇杆曲柄—作整周定轴回转的构件；连杆—作平面运动的构件；连架杆—与机架相联的构件；摇杆—作定轴摆动的构件；（1）曲柄摇杆机构1.铰链四杆机构的基本形式缝纫