机械设计与应用课件.ppt

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1、机械设计与应用机械工程学院项目3　平面机构的结构分析目录运动副及其分类1平面机构运动简图2平面机构的自由度和机构具有确定运动的条件3颚式破碎机平面机构的结构分析颚式破碎机平面机构的结构分析图3-1　颚式破碎机1—机架　2—偏心轴　3—动颚4—肘板　5—带轮机构中各构件怎样联接在一起？机构具备什么条件才能具有确定的相对运动？本项目主要讨论运动简图的绘制方法；机构自由度的计算；对已有构件进行工作分析、判断机构是否具有确定相对运动，为机构的创新设计提供条件。平面机构中构件是靠运动副联接的，所以讨论平面机构首先要研究运动副。平面机构的结构

2、分析3.1　运动副及其分类一、构件的自由度图3-2平面运动刚体的自由度一个做平面运动的自由构件有三个独立运动的可能性。如图3-2所示,在xOy坐标系中,构件可随其上任一点沿x轴、y轴方向移动，也可在xOy平面(绕垂直于xOy平面的轴线z)转动,这三个独立的运动称为该构件的自由度。因此，一个作平面运动的自由构件有三个自由度。平面机构的结构分析运动副机构是由多个构件组成，机构的每个构件都是以一定的方式与其他构件相互联接。这种使构件直接接触并能产生一定相对运动的联接称为运动副。如：轴与轴承的联接、活塞与气缸的联接、车轮与钢轨以及一对传动

3、齿轮两个轮齿间的啮合等都构成运动副。当两个构件直接接触组成运动副之后,它们的相对运动就受到限制,自由度随之减少。运动副是通过点、线或面的接触来实现的。按两构件间的接触特性，平面运动副通常分为低副和高副两类。平面机构的结构分析二、低副两构件通过面接触组成的运动副称为低副。平面机构中的低副有转动副和移动副两种。(1)转动副组成运动副的两构件只能在一个平面内相对转动，这种运动副称为转动副，如图3-3a所示。(2)移动副组成运动副的两个构件只能沿某一轴线相对移动，这种运动副称为移动副，如图3-3b所示。图3-3　平面低副a)转动副　b)移

4、动副图3-3　平面低副a)转动副　b)移动副平面机构的结构分析三、高副两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。如图3⁃4a中的轮齿1与轮齿2在接触处A组成高副，图3⁃4b中的凸轮3与从动件4、图3⁃4c中车轮6与钢轨5等，分别组成高副。组成平面高副两构件间的相对运动是沿接触处切线tt方向的相对移动和在平面内的相对转动。图3-4　平面高副a)齿轮副　b)凸轮副　c)高副1、2—轮齿　3—凸轮　4—从动件　5—钢轨　6—车轮平面机构的结构分析四、空间运动副机械中常用的运动副还有球面副，如图3-5a所示；螺旋副，如图3-5b所示,这些

5、运动副的两构件间的相对运动是空间运动，属于空间运动副。图3-5　空间运动副平面机构的结构分析3.2　平面机构运动简图一、运动副和构件的表示为了便于研究机构运动，可不考虑构件和运动副的实际结构，只考虑与运动有关的构件数目、运动副类型及相对位置。用简单线条和规定的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，这种能够表达机构的组成和各构件间相对真实运动关系的简单图形，称为机构运动简图。平面机构的结构分析一、运动副和构件的表示实际中，有时不要求严格按比例尺绘制简图，只定性地表示机构的组成和运动原理的简图，称

6、为机构示意图。机构运动简图中运动副及构件的表示方法如图3-6、图3-7、图3-8所示。图3-6　转动副的表示方法平面机构的结构分析一、运动副和构件的表示图3-7　移动副的表示方法平面机构的结构分析一、运动副和构件的表示3-8　平面高副的表示方法平面机构的结构分析二、平面机构运动简图的绘制1.机构中构件的分类(1)固定件(机架)机架是指机构中固定不动的、用来支承活动构件(运动构件)的构件。(2)原动件(主动件)原动件是指机构中作用有驱动力或已知运动规律的构件，它的运动是由外界输入的，一般与机架相连。(3)从动件从动件是指机构中除原动

7、件以外的所有活动构件。平面机构的结构分析二、平面机构运动简图的绘制2.运动简图的绘制步骤1)分析研究机构的组成及运动原理，确定机架、原动件和从动件。2)由原动件开始，按照各构件之间运动传递路线，依次分析构件间的相对运动形式，确定运动副的类型和数目。3)选择适当的视图平面，以便清楚地表达各构件间的运动关系。4)选择适当的比例尺μ1=构件实际尺寸/构件图样尺寸(单位：m/mm或mm/mm)，按照各运动副间的距离和相对位置，以规定的线条和符号绘出运动简图。平面机构的结构分析二、平面机构运动简图的绘制1)确定构件的数目。2)确定运动副的种

8、类和数目。3)选择与构件运动平行的平面作为视图平面。4)选择适当的比例尺，绘制机构运动简图。3-1绘制图3-9a所示的颚式破碎机主体机构的运动简图。平面机构的结构分析二、平面机构运动简图的绘制1)确定构件的数目。2)确定运动副的种类和数目。3)选择