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本章内容,2-1平面机构的组成2-2平面机构运动简图2-3平面机构的自由度及其具有确定运动的条件,第二章平面机构,一.构件：,构件是机器中运动的单元零件是加工制造的单元。,由一个或几个零件组合而成的刚性结构。,2-1平面机构的组成,分类,一.构件：,固定件（机架）：用来支承活动构件的构件。原动件（主动件）：机构中按给定的运动规律运动的构件。从动件：机构中随原动件的运动而运动的其它活动构件。,2-1平面机构的组成,一个自由刚体在平面的运动有哪些？,水平,垂直,转动,自由度：具有独立运动的数目,二.运动副及其对构件相对运动的约束,一个作平面运动的自由构件有三个自由度。,运动副：两构件直接接触而又能产生相对运动的可动联接,运动副元素：每个接触表面：点、线、面。,运动副的破坏：若该两表面不再接触，则此运动副就随之而消失,二.运动副及其对构件相对运动的约束,运动副的分类:,按接触情况分：低副(面)、高副(点、线),按相对运动分：转动副（回转副、铰链）、移动副、螺旋副、球面副等,按运动空间分：平面运动副、空间运动副,二.运动副及其对构件相对运动的约束,低副：转动副、移动副,不同运动副对机构自由度的影响:,转动副：限制两个移动；移动副：限制一个移动和一个转动。低副：减少两个自由度,二.运动副及其对构件相对运动的约束,高副：减少一个自由度。,高副,二.运动副及其对构件相对运动的约束,按组成机构的各构件之间的相对运动是平面运动还是空间运动分：平面机构各构件的运动平面相互平行空间机构各构件不在平行平面内运动,三.机构,按组成机构的各构件之间的运动副分：低副机构所有运动副都是低副高副机构机构中具有高副,2-2平面机构运动简图,一.机构运动简图：,定义：用国标规定的简单符号和线条代表运动副和构件，并按一定比例尺表示机构的运动尺寸，绘制出表示机构的简明图形。它与原机械具有完全相同的运动特性。,机构示意图：没严格按比例绘制的简图。,用途：分析现有机械，构思设计新机械。,二、运动副和构件的表示方法,转动副：,移动副：,1、运动副的符号,二、运动副和构件的表示方法,1、运动副的符号,齿轮副：,凸轮副：,二、运动副和构件的表示方法,1、构件的符号,三.平面机构运动简图的绘制方法,1）分析机构，观察相对运动，数清所有构件的数目；,2）确定所有运动副的类型和数目；,3）选择合理的位置（即能充分反映机构的特性）；,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)）,例题,例2-1简式破碎机,例题,例2-2牛头刨床,简易牛头刨床,2-3平面机构的自由度及其具有确定运动的条件,一.平面机构自由度的计算,活动构件数目,F=3n,低副的数目,-2PL,高副的数目,-PH,例2-1铰链四杆机构,F=3n-2PL-PH=3X3-2X4-0=1,例2-2简式破碎机,F=3n-2PL-PH=3X3-2X4-0=1,例2-3牛头刨床,F=3n-2PL-PH=3X6-2X8-1=1,二、机构具有确定运动的条件,F0机构不能运动,三杆机构,二、机构具有确定运动的条件,F=3n-2PL-PH=3X3-2X4-0=1,F0原动件数=F：确定运动原动件数F:机构被破坏,四杆机构,二、机构具有确定运动的条件,F=3n-2PL-PH=3X4-2X5-0=2,F0原动件数=F：确定运动原动件数0,原动件数=F，运动确定,原动件数F，机构破坏,例1简式破碎机,F0,原动件数=F,运动是确定的,F=3n-2PL-PH=3X3-2X4-0=1,三、计算平面机构自由度的注意事项,锯床进给机构,F=3n-2PL-PH=3X7-2X6-0=9,复合铰链：两个以上的构件在同一处用转动副联接，便形成复合铰链,三、计算平面机构自由度的注意事项,复合铰链运动副的计算方法：k个构件形成的复合铰链的实际转动副数目为(k-1),F=3n-2PL-PH=37-2(24+2)=1,三、计算平面机构自由度的注意事项,锯床进给机构,局部自由度,局部自由度：与整个机构运动无关的局部运动的自由度,处理局部自由度的方法:将局部自由度除去不计,说明：局部自由度虽然不影响整个机械的运动，但可将滑动摩擦变为滚动摩擦，从而大大减轻磨损，在实际机器当中经常采用。,F=3n-2PL-PH=33-23-1=2,F=3n-2PL-PH=32-22-1=1,虚约束,机车车轮联动机构动画,虚约束动画,F=3n-2PL-PH=3X4-2X6-0=0,对运动不起独立限制作用的约束称为虚约束,处理虚约束：剔除不计,虚约束,F=3n-2PL-PH=3X3-2X4-0=1,机车车轮联动机构动画,平面机构虚约束常见情况处理方法,平面机构虚约束常见情况处理方法,平面机构虚约束常见情况处理方法,1.采用虚约束是为了改善构件的受力情况；传递较大功率；或满足某种特殊需要。2.机构中的虚约束都是在一定的几何条件下出现的，如果这些几何条件不满足，则虚约束将变成有效约束，而使机构不能运动。3.在设计机械时，若为了某种需要而必须使用虚约束时，则必须严格保证设计、加工、装配的精度，以满足虚约束所需的几何条件。,虚约束总结:,例大筛机构,F=3n-2PL-PH=3X7-2X9-1=2,
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