工业设计机械基础第7章常用机构ppt课件.ppt

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1、第7章常用机构1平面机构的运动简图和自由度2平面连杆机构3凸轮机构和螺旋机构4间歇运动机构5机构的扩展与组合1运动副及其分类2平面机构的运动简图3平面机构的自由度第一节平面机构的运动简图和自由度1运动副及其分类一、运动副1.运动副：两构件直接接触并能产生确定相对运动的联接，称为运动副。是可动连接。例如：轴和轴承、活塞和气缸，啮合中的一对齿廓、滑块与导槽，均保持直接接触，并能产生一定的相对运动，因而它们都构成了运动副。活塞和气缸2.运动副元素：两构件直接接触而构成运动副的点、线、面部分。例如：轴与

2、轴承间构成运动副，轴的外圆柱面与轴承内孔为运动副元素。凸轮与滚子间构成运动副，凸轮与滚子接触部分为运动副元素。运动副元素运动副元素13.机构中的三类构件机构中的构件分为以下三种类型。图7-5液体搅拌机1—机架2—曲柄3—连杆4—摇杆⑴机架机构中被视为固定不动的构件。机构中其他构件在它的支承下运动。机构整体在产品中运动时，其机架并非真正的“固定不动”；但独立分析该机构时，不必考虑机构的整体运动，因而可“视”机架为“固定不动”。图7-5中的构件1是机架⑵原动件机构中由外部给定其运动的构件，

3、也称为输入构件。机构中其他构件的运动由它驱动。图7-5中曲柄2的转动由外部输入，是原动件。⑶从动件机构中由原动件驱动的其他构件。若从动件直接实现机构的功能，称为执行件；若从动件把运动输出本机构，称为输出构件。图7-5中连杆3、摇杆4都是从动件。液体搅拌机二、自由度和约束1.自由度：构件所具有的这种独立运动的数目称为构件的自由度。一个作平面运动的构件可以做沿轴x、轴y和绕垂直于xoy平面的轴的转动。这个自由构件有三个独立运动的可能性。所以一个作平面运动的自由构件有三个自由度。2.约束但当这

4、些构件之间以一定的方式联接起来成为构件系统时，各个构件不再是自由构件。两相互接触的构件间只能作一定的相对运动，自由度减少。这种对构件独立运动所施加的限制称为约束。3.自由度和约束的关系运动副每引入一个约束，构件就失去一个自由度。运动副既限制了两构件的某些相对运动，又允许构件间有一定的相对运动。按两构件接触特性，常分为低副、高副两大类。低副：两构件通过面接触而构成的运动副高副：两构件通过点或线接触而构成的运动副低副两构件接触处的压强(应力)低，而高副构件接触处的压强（应力）高，这是低副、高副名词的

5、由来。低副构件，承载能力大，磨损慢，寿命长，构件形状简单，容易制造，成本低。高副对材料制造要求高，但某些复杂精确的运动轨迹需要通过高副才能实现。平面运动副：运动副构件间的相对运动发生在同一平面或相互平行的平面内。空间运动副：运动副构件间的相对运动发生在不同平面。（一）平面运动副三、运动副分类1、低副：两构件以面接触而形成的运动副。按运动特性可分为转动副和移动副。(1)转动副：只允许两构件作相对转动，又称作铰链。a)固定铰链b)活动铰链转动副固定铰链和活动铰链模型(2)移动副：只允许两构件作相对移

6、动。移动副模型结论:两构件用低副联接，失去两个自由度。2.高副：两构件以点或线接触而构成的运动副。凸轮副齿轮副两构件用高副联接，失去一个自由度。结论:三、空间运动副若两构件之间的相对运动均为空间运动，则称为空间运动副。螺旋副球面副2平面机构的运动简图1、机构运动简图：用简单的线条和规定符号表示构件和运动副，并按一定的比例确定运动副的相对位置及与运动有关的尺寸，这种表明机构组成和各构件间真实运动关系的简单的图形。和运动有关的：运动副的类型、数目、相对位置、构件数目；和运动无关的：构件外形、截面尺寸

7、、组成构件的零件数目、运动副的具体构造。一、机构运动简图的概念2、机构示意图：只需表明机构运动传递情况和构造特征，不必按严格比例所画的图形。二、平面机构运动简图的绘制（一）构件的表示方法1.构件构件均用直线或小方块等来表示，画有斜阴影线的表示机架。图7-4机械中的运动转换a)钉鞋机的进针b)气动门的开关c)脚踏缝纫机机构能实现运动转换和动力传递的零构件组合。图7-6横截面形状不同的连杆机构中各构件间的相对运动，取决于运动副的类型、数目、所在平面内的构件尺寸等几个因素。而与构件外形、断面尺寸、组

8、成构件的零件数、运动副的结构形式等无关。如连杆机构中的连杆，与构件间运动关系有关的只是“连杆长度”，而与截面形状、是单个还是多个零件组成无关。机构运动简图排除实际机构中与运动关系无关的因素，用一定比例的简单线条和规定的符号，来表示运动副及构件间运动关系的图形。构件的表示方法构件简图的表示方法是：在构件的相应位置上将运动副用符号标出，再用简单线条连成一体以表明是同一构件即可。图7-11a是几种二运动副构件（指一个构件上有两个运动副）的示例，图7-11b是几种三运动副构件（指一个构件上有三个运