机械设计：平面机构的自由度和速度分析上

第 1章 平面机构的自由度和速度分析 1 1 运动副及其分类 1 2 平面机构的运动简图 1 3 平面机构的自由度 1 4 速度瞬心及其在机构速度 分析中的应用 名词术语解释 : 1.构件 独立的运动单元 内燃机 中的连杆 1 1 运动副及其分类 内燃机 连杆 套筒 连杆体 螺栓 垫圈 螺母 轴瓦 连杆盖 零件 独立的制造单元 2.运动副 a)两个构件、 b) 直接接触、 c) 有相对运动 运动副元素直接接触的部分（点、线、面） 例如： 凸轮 、 齿轮齿廓 、 活塞与缸套 等。 定义： 运动副两个构件直接接触组成的仍能产 生某些相对运动的联接。 三个条件，缺一不可 运动副的分类： 1)按引入的约束数分有： I级副 II级副 III级副 I级副、 II级副、 III级副、 IV级副、 V级副。 2)按相对运动范围分有： 平面运动副平面运动 平面机构 全部由平面运动副组成的机构。 IV级副 例如： 球铰链 、拉杆天线、 螺旋 、生物关节。 空间运动副空间运动 V级副 1 V级副 2 V级副 3 两者关联 空间机构 至少含有一个空间运动副的机构 。 3)按运动副元素分有： 高副点、线接触，应力高。 低副面接触，应力低 例如： 滚动 副 、 凸轮副 、 齿轮副 等。 例如： 转动副 （回转副）、 移动副 。 常见运动副符号的表示 : 国标 GB4460 84 常用运动副的符号 运动副 名称 运动副符号 两运动构件构成的运动副 转 动 副 移 动 副 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 两构件之一为固定时的运动副 1 2 2 1 2 1 平 面 运 动 副 平 面 高 副 螺 旋 副 2 1 1 2 1 2 2 1 2 1 1 2 1 2 球 面 副 球 销 副 1 2 1 2 1 2 空 间 运 动 副 1 2 1 2 1 2 构件的表示方法 : 一般构件的表示方法 杆、轴构件 固定构件 同一构件 三副构件 两副构件 一般构件的表示方法 运动链两个以上的构件通过运动副 的联接而构成的系统。 注意事项 : 画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副 的性质 。 闭式链 、 开式链 3. 运动链 若干 1个或几个 1个 4. 机构 定义 ： 具有确定运动的运动链称为机构 。 机架 作为参考系的构件 ， 如机床床身、车辆 底盘、飞机机身。 机构的组成： 机构 机架原动件从动件 机构是由若干构件经运动副联接而成的 ， 很显然 ， 机构归属于运动链 ， 那么 ， 运动链在什么条件下就 能称为机构呢 ？ 即各部分运动确定 。 分别用四杆机构和五杆机构模型演示得出如下结论： 在运动链中，如果以某一个构件作为参考坐标系，当其中另一个（或少数几个）构件相对于该坐标系 按给定的运动规律运动时，其余所有的构件都能得到确定的运动，那么，该运动链便成为机构。 原（主）动件 按给定运动规律运动的构件 。 从动件 其余可动构件。 1 2 平面机构运动简图 机构运动简图 用以说明机构中各构件之间的相对 运动关系的简单图形。 作用： 1.表示机构的结构和运动情况。 机动示意图不按比例绘制的简图 现摘录了部分 GB4460 84机构示意图如下表 。 2.作为运动分析和动力分析的依据。 常用机构运动简图符号 在 机 架 上 的 电 机 齿 轮 齿 条 传 动 带 传 动 圆 锥 齿 轮 传 动 链 传 动 圆柱 蜗杆 蜗轮 传动 凸 轮 传 动 外啮 合圆 柱齿 轮传 动 机构运动简图 应满足的 条件 ： 1.构件数目与实际相同 2.运动副的性质、数目与实际相符 3.运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构 成比例 。 棘 轮 机 构 内啮 合圆 柱齿 轮传 动 绘制机构运动简图 顺口溜： 先两头，后中间， 从头至尾走一遍， 数数构件是多少 ， 再看它们怎相联 。 步骤： 1.运转机械，搞清楚运动副的性质、数目和构件数目； 4.检验机构是否满足运动确定的条件。 2.测量各运动副之间的尺寸，选投影面（运动平面）， 绘制示意图。 3.按比例绘制运动简图。 简图比例尺： l =实际尺寸 m / 图上长度 mm 思路： 先定原动部分和工作部分（一般位于传动线 路末端），弄清运动传递路线，确定构件数目及运 动副的类型，并用符号表示出来。 举例： 绘制 破碎机 和 偏心泵 的机构运动简图。 D C B A 1 4 3 2 绘制图示 鳄式破碎机 的运动简图。 1 2 3 4 绘制图示 偏心泵 的运动简图 偏心泵