机械原理完整版课件

机械原理第一章平面机构具有确定运动的条件华华中科技大学中科技大学 机械学院机械学院刘刘伦伦洪洪.机械原理第一章平面机构具有确定运动的条件华中科技大学1上一章内容回顾本课程的性质、任务、内容基本概念基本概念：机械、机器、机构、构件、零件运运动动副副：低副、高副、约束、自由度.上一章内容回顾本课程的性质、任务、内容.2本章重点n机构运机构运动简图动简图：识图、绘制n自由度自由度：计算.本章重点机构运动简图：识图、绘制.311 平面机构运平面机构运动简图动简图的的绘绘制制机构运机构运动简图动简图是用规定的运运动动副符号副符号及代表构件的线线条条来表示机构的运动特性，并根据运动学尺寸，按一定的比例比例画成的简单图形。.11 平面机构运动简图的绘制机构运动简图是用规定的运动副41221移移移移动动动动副副副副转动转动转动转动副副副副.1221移动副转动副.5其他常用符号其他常用符号凸凸凸凸轮轮轮轮副副副副齿轮齿轮齿轮齿轮副副副副.其他常用符号凸轮副齿轮副.6ABCD.ABCD.7运运动简图动简图的的绘绘制制1.构件分构件分类类：确定原动件、输出件、传动件2.确定构件数量及各构件确定构件数量及各构件间间的运的运动动副副3.选择选择投影面投影面4.选择选择比例尺比例尺5.以以线线条和运条和运动动副副规规定符号表示构件和运定符号表示构件和运动动副副.运动简图的绘制构件分类：确定原动件、输出件、传动件.8例例1-1 图示为颚颚颚颚式碎式碎式碎式碎矿矿矿矿机机机机。当曲轴2绕轴心O1连续回转，动颚板6绕轴心O3往复摆动，从而将矿石轧碎。试绘制此碎矿机的机构运动简图。.例1-1 图示为颚式碎矿机。当曲轴2绕轴心O1连续回转，动颚9542631O2DBCO3AO1.542631O2DBCO3AO1.10BACDBAEDCCD1-2 平面机构具有确定运平面机构具有确定运动动的条件的条件.BACDBAEDCCD1-2 平面机构具有确定运动的条11一、平面机构的自由度一、平面机构的自由度机机构构自自由由度度是指机构中活动构件相对于机架的可能独立运动数目。思考:与前面讲到的构构件件自自由由度度有什么关系?.一、平面机构的自由度机构自由度是指机构中活动构件相对于机架12AXYO1、构件的自由度、构件的自由度.AXYO1、构件的自由度.13两构件用运动副联接后，彼此的相对运动受到某些约束。2、约约束束低副引入两个低副引入两个约约束！束！.两构件用运动副联接后，彼此的相对运动受到某些约束。14高副引入一个高副引入一个约约束！束！.高副引入一个约束！.15F=3n-2PL-PHn 活动构件数；PL 低副数；PH 高副数F=3x3 2x4=1F=3x3 2x4=1F F=3x4 3x4 2x5 2x5=2 2n=3;n=3;P PL L=4=4n=n=4;4;P PL L=5=5四杆机构五杆机构3、机构自由度的一般公式、机构自由度的一般公式.F=3n-2PL-PHn 活动构件数；PL 16F F=32 32 23=23=0(0(桁架桁架)F F=33 33 25 25=-1 1(超静定桁架超静定桁架)1234 机机构构自自由由度度是是指指机机构构中中活活动动构构件件相相对对于于机机架的可能独立运架的可能独立运动动数目。数目。P PL L=3=3P PL L=5=5n=2n=2n=3n=3.F=32 23=0(桁架)F=33 171 12 23 34 45 5A AB BC CE ED DF F算法1:n=4；PL=6；PH=0F=3x4-2x6=0算法2:n=2；PL=3；PH=0F=3x2-2x3=0.12345ABCEDF算法1:.181 1）机构自由度数）机构自由度数 F1 F1。2 2）原原动动件数目件数目等于机构自由度数机构自由度数F F。二、平面二、平面机构具有确定运机构具有确定运动动的条件的条件.二、平面机构具有确定运动的条件.191、复合复合铰链铰链由3个或3个以上构件组成的轴线轴线重合的重合的转动转动副副称为复合复合铰链铰链。由m个构件组成的复合铰链应含有(m-1)个转动转动副副。321三、三、计计算机构自由度算机构自由度时应时应注意的几种情况注意的几种情况.1、复合铰链321三、计算机构自由度时应注意的几种情况.20F=3x72x10=1BCDE12345678AF=3x72x10=1n=7;PL=10n=7;PL=10.F=3x72x10=1BCDE12345678AF211）局部自由度局部自由度：机构中个别构件不影响其它构件运动，即对整个机构运动无关的自由度。2）处处理理办办法法：在计算自由度时，拿掉拿掉这这个局部自由度个局部自由度，即可将滚子与装滚子的构件固接在一起。ABC321ABC321F=3x3-2x3-1x1=2F=2x3-2x2-1x1=1n=3 PL=3PH=1n=2PL=2 PH=12 2、局部自由度（多余自由度）、局部自由度（多余自由度）.1）局部自由度：机构中个别构件不影响其它构件运动，即对整个机223 3、虚、虚约约束束1）虚虚约约束束：在机构中与其他运动副作用重复，而对构件间的相对运动不起独立限制作用的约束。2）处处理理办办法法：将具有虚约束运动副的构件构件连同它所带入的与机构运动无关的运运动动副副一并不不计计。.3、虚约束1）虚约束：在机构中与其他运动副作用重复，而对构件231、机构中某两构件用低副低副（转动转动副副、移移动动副副）相联的联结点，在未组成运动副之前，其各自的轨迹已重合，则此联结带入的约束为虚约束。常常见见的虚的虚约约束束.1、机构中某两构件用低副（转动副、移动副）相联的联结点，在未24x1x2x1x22、两构件组成的若干个导路中心线互相平行或重合的移动副。虚虚约约束束1234A AB BC C1234A AB BC C1234A AB BC C?.x1x2x1x22、两构件组成的若干个导路中心线互相平行或重25虚虚约约束束.虚约束.26.273、两构件组成若干个轴线互相重合的转动副。AB4、在机构整个运动过程中，如果其中某两构件某两构件上上两点之两点之间间的距离的距离始始终终不不变变，则联接此两点的两个转动副和一个构件形成的约束为虚约束。C2ABDFE34155虚虚约约束束虚虚约约束束.3、两构件组成若干个轴线互相重合的转动副。AB4、在机构整个285、机构中对运动不起作用的自由度F=-1的对称部分存在虚约束。虚虚约约束束148526379虚虚约约束束.5、机构中对运动不起作用的自由度F=-1的对称部分存在虚约束29行星行星齿轮齿轮机构机构.行星齿轮机构.30n=5 Pn=5 PL L=6=6F=3x5 2x6=3F=3x5 2x6=3213456n=5 Pn=5 PL L=7=7F=3x5 2x7=1F=3x5 2x7=1计算机构的自由度.n=5 PL=6213456n=5 PL=31n=3 PL=4 PH=1F=3x3 2x4 1x1=0思考思考题题1.n=3 PL=4 PH=1思考题1.32思考思考题题2CA其其 他他B3214?.思考题2答1：CA答2：其 他B3214?.33.34