平面机构运动简图讲稿.ppt

平面机构运动简图平面机构运动简图第一页，讲稿共二十二页哦机构：具有确定相对运动构件的组合机构平面机构平面机构平面机构平面机构空间机构空间机构空间机构空间机构所有构件都在同一平面或相所有构件都在同一平面或相所有构件都在同一平面或相所有构件都在同一平面或相互平行的平面内运动的机构互平行的平面内运动的机构互平行的平面内运动的机构互平行的平面内运动的机构构件不在同一平面或相互构件不在同一平面或相互构件不在同一平面或相互构件不在同一平面或相互平行的平面内运动的机构平行的平面内运动的机构平行的平面内运动的机构平行的平面内运动的机构内容平面机构具有确定相对运动的检验平面机构具有确定相对运动的检验平面机构具有确定相对运动的检验平面机构具有确定相对运动的检验平面机构运动简图的平面机构运动简图的平面机构运动简图的平面机构运动简图的 绘制方法绘制方法绘制方法绘制方法第二页，讲稿共二十二页哦第一节 自由度和运动副 平面内自由运动的构件：有三个独立运动的可能性，即三个自由度三个自由度一、构件的自由度构件的自由度：构件作独立运动的可能性分析分析自由构件的运动自由构件的运动第三页，讲稿共二十二页哦二、运动副和约束的概念.运动副运动副 运动副：两构件间的既保持直接接触，又能产生一定相对运动的可动联两构件间的既保持直接接触，又能产生一定相对运动的可动联接接如图所示单缸内燃机，活塞相对连杆转动，而相对于机架移动，活塞与连杆、与机架分别构成了运动副。两构件形成运动副的条件两构件间的必须保持直接接触直接接触两构件间的必须能作相对运动作相对运动分析图示铰链形成的运动副个数两个运动副第四页，讲稿共二十二页哦2.约束约束约束：运动副限制构件独立运动的作用约束：运动副限制构件独立运动的作用三、运动副的分类三、运动副的分类高副两构件接触点面线低副第五页，讲稿共二十二页哦1.平面低副平面低副（1）转动副（铰链）3）转动副的符号转动副移动副两个构件间只能作相对旋转运动两个构件间只能作相对移动运动按相对运动特征不同 低副1）转动副的结构：两构件通过圆柱面接触 运动演示 2）转动副的特点：保留一个相对转动，引入2个约束，保留1个自由度。第六页，讲稿共二十二页哦）移动副的结构：两构件通过平面接触运动演示（2）移动副2）移动副的特点：只保留一个相对移动引入2个约束，保留1个自由度）移动副的符号：平面低副引入2个约束，保留1个自由度。第七页，讲稿共二十二页哦平面高副（）平面高副的结构：两构件通过点线接触齿轮副；凸轮副（）平面高副的特点：保留了绕接触点的转动和沿接触点切线t-t方向的移动，引入一个约束，即限制了沿法线n-n方向的移动，两个自由度（）平面高副的符号122122齿轮副凸轮副第八页，讲稿共二十二页哦四、构件的符号及分类四、构件的符号及分类.构件的符号（）参与形成两个运动副的构件（）参与形成三个转动副的构件第九页，讲稿共二十二页哦.构件的分类构件的分类（）机架：机构中固定的构件。画斜线固定件（）原动件：接受外部给定运动的可动件输入构件、主动件。（）从动件：随原动件运动的可动件第十页，讲稿共二十二页哦第二节第二节 平面机构运动简图平面机构运动简图1.分析机构，观察相对运动，数清所有构件的数目和构件类型（机架、主动件、从动件）2.确定所有运动副的类型和数目；3.选定视图平面，画机构示意图（用规定符号，暂不考虑实际尺寸）4.确定比例尺；5.用规定的符号和线条绘制成简图。（从原动件开始画)）平面机构运动简图平面机构运动简图：用运动副符号和用简单线条表示构件，按比例绘出简明图形来对机构进行结构、运动及动力分析的简明图形步骤：第十一页，讲稿共二十二页哦例：颚式破碎机例：颚式破碎机A1234BCD运动分析第十二页，讲稿共二十二页哦第三节平面机构具有确定相对运动的条件.机构自由度概念机构自由度概念：机构中各构件相对于机架所能具有的独立运动的数目。.计算机构自由度一、机构的自由度及其计算设n个活动构件，PL个低副，PH个高副n个活动构件具有n个独立运动由于个平面低副引入2个约束，减少个自由度。PL个低副将减少PL个自由度；由于个平面高副引入个约束，减少个自由度。PH个高副将减少PH个自由度。因此，机构自由度为：第十三页，讲稿共二十二页哦二、机构具有确定运动的条件 示例分析示例：三角架构件间没有相对运动机构刚性桁架 示例：（多一个约束）超静定桁架示例：四杆机构原动件数=机构自由度 第十四页，讲稿共二十二页哦示例：四杆机构，两个原动件原动件数F，机构破坏示例：五杆机构原动件数0,原动件数=F，相对运动确定原动件数F，机构破坏结论机构机构(运动链运动链)具有确定相对运动的条件为：具有确定相对运动的条件为：原动件数原动件数 =自由度数且大于零（自由度数且大于零（F0F0）第十六页，讲稿共二十二页哦三、三、几种特殊情况的处理几种特殊情况的处理.复合铰链由两个以上构件在一处产生的转动副处理：处理：m 个构件同时在一处以转动副相联，它必然构成（m-1）个转动副。123第十七页，讲稿共二十二页哦例：试计算图示平面直线的机构自由度。平面直线机构 3n-2PL-PH=3 -2 -=7140-73n-2PL-PH=3 -2 -=71001第十八页，讲稿共二十二页哦2.局部自由度局部自由度局部自由度:不影响整个机构运动的、局部的独立运动例如：图示滚子从动件凸轮机构处理：处理：设想将形成局部自由度的两构件焊接成一体或去除不计。例：计算上述滚子从动件凸轮机构的自由度F F3n3n2P2PL LP PH H 3 3 2 2 331 2F F3n3n2P2PL LP PH H 3 3 2 2 22 1 1第十九页，讲稿共二十二页哦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。例如：图示凸轮机构中的两个移动副（、）所起的限制作用是一样的，即其中一个是起重复约束作用。处理：处理：应除去虚约束 例：计算上述凸轮机构的自由度F F3n3n2P2PL LP PH H 3 3 2 2 31 F F3n3n2P2PL LP PH H 3 3 2 2 221 1第二十页，讲稿共二十二页哦）两构件在同一轴线上形成多个转动副。）两构件在同一导路或平行导路上形成多个移动副，如上述凸轮机构。3）用一构件和两个转动副去连接两构件上距离始终不变的两个动点。4）用一构件和两个转动副去联接两构件上距离始终不变的一个动点和一个固定点。5）原动件与输出构件之间采用多组完全相同的运动链。平面机构的虚约束常出现于下列情况平面机构的虚约束常出现于下列情况：第二十一页，讲稿共二十二页哦改善构件的受力情况，增强机构的刚度，或保证机械运转性能。引入虚约束的作用：引入虚约束的作用：例：计算图示大筛机构的自由度F F3n3n2P2PL LP PH H 3 3 2 2 第二十二页，讲稿共二十二页哦