机构运动简图及平面机构自由度课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,什么是平面机构,？,怎样表示平面机构才便于分析问题,？,如何才能知道机构是否合理,？,机构运动简图及平面机构运动简图,C,A,B,D,要点,什么是平面机构？机构运动简图及平面机构运动简图CABD要点,2.1,平面机构的组成,机构中两构件直接接触的可动连接,平面运动副,组成运动副的两构件只能作平面运动的运动副,运动副,构件之间用运动副连接所形成的系统,运动链,2.1 平面机构的组成机构中两构件直接接触的可动连接平面运动,.,组成机构的各构件都在同一平面或相互平行的平面内相对运动叫,平面机构,机构,具有机架的运动链称为,机构,。,机架,原,动件,从动件,用来支承活动件，在机构中相对固定不动的构件，通常作为参考坐标系,即运动规律已知的活动构件，它的运动规律由外界给定，一般与机架相连。用箭头标注。,从动件,机构中随原动件运动而运动的其余构件,固定件（机架）,原动件,. 组成机构的各构件都在同一平面或相互平行的,平面运动副的分类及其表示方法,低副,（面接触）,高副,（点或线接触）,1,2,移动副,1,2,1,2,1,2,2,1,齿轮副,2,1,凸轮副,1,2,2,1,n,n,转动副,1,2,平面运动副的分类及其表示方法低副（面接触）高副（点或线接触）,关于平面机构运动简图,运动副及构件的表示方法,机构运动简图的绘制,B,A,C,A,B,C,2-2,平面机构的运动简图,关于平面机构运动简图BACABC2-2 平面机构的运动,什么是机构运动简图,：,忽略那些与机构运动无关的因素,，仅,用规定的符号和简单的线条来表示构件和运动副,，并按一定,比例,绘出的反映机构中各构件相对运动关系的简单图形。,原则,：,简单、规范、准确地反映运动。,与运动无关的因素,：,诸如构件的外形、截,/,断面尺寸、运动副内部结构,.,。,包含的主要内容,：,构件的数目、长度、运动副的类型、数目、运动副之间的相对位置，注明原动件和机架等。,关于平面机构运动简图,什么是机构运动简图：忽略那些与机构运动无关的因素，仅用规定的,转动副,移动副,平面高副,1,2,1,2,3,1,2,曲面高副,齿轮高副,凸轮高副,常见平面运动构件表示方法,转动副移动副平面高副1212312曲面高副齿轮高副凸轮高副常,同一构件,两副构件,常见平面运动构件表示方法,同一构件两副构件常见平面运动构件表示方法,常见机构运动简图符号,凸轮机构,移动凸轮,齿轮齿条机构,常见机构运动简图符号 凸轮机构 移动凸轮 齿轮齿条机构,齿轮机构,圆锥齿轮机构,蜗轮蜗杆机构,齿轮机构 圆锥齿轮机构 蜗轮蜗杆机构,例：,例：,例,1,：,偏心轮机构,。与运动有关的只是偏心轮的外形心 与转动中心之间的距离。,2.2,平面机构运动简图的绘制,例1：偏心轮机构。与运动有关的只是偏心轮的外形心,1,2,3,4,A,B,C,14,12,23,A,14,B,12,C,234,3,2,4,1,4,例,2,2-2,平面机构运动简图的绘制,1234ABC141223A14B12C23432414例2,A,1,2,3,4,B,C,D,例,3,： 颚式破碎机,2-2,平面机构运动简图的绘制,A1234BCD例3： 颚式破碎机 2-2 平面机构运动,例,4,： 活塞泵,运动副？,2-2,平面机构运动简图的绘制,例4： 活塞泵运动副？ 2-2平面机构运动简图的绘制,雷达天线的俯仰角调节机构只是一个单独的,平面连杆机构,。,内燃机由,连杆机构,、,齿轮机构,、,凸轮机构,等组成。,C,A,B,D,例,5,： 内燃机机构,例,6,： 雷达天线,2-2,平面机构运动简图的绘制,雷达天线的俯仰角调节机构只是一个单独的平面连杆,用运动副联结后，彼此的相对运动受到某些约束,空间构件在用运动副联结前有六个独立的相对运动。,x,z,y,构件,1,O,构件,2,转动副,x,y,O,构件,2,平面自由构件具有三个自由度。,2-3,平面机构自由度的计算,构件具有独立运动的数目，称为,构件的自由度,。,运动副对构件独立运动的限制，称为,约束,。,用运动副联结后，彼此的相对运动受到某些约束,移动副,1,2,一个平面低副带入两个约束。,一个平面高副带入一个约束。,转动副,1,2,x,y,X,Y,t,n,n,t,约束,移动副12一个平面低副带入两个约束。一个平面高副带入一个约束,1,、自由度计算公式,:,B,3,C,D,4,A,1,2,1,n ,机构中活动构件的数目,P,L,机构中低副的个数,P,H,机构中高副的个数,F = 3 n 2 P,L, P,H,平面机构自由度的计算,1、自由度计算公式:B3CD4A121 n 机,n=3 ; P,L,=4 ; P,h,=0,F=33 - 24=1,n=2 ; P,L,=2 ; P,h,=1,F=32 - 22-1=1,A,B,C,1,1,2,3,4,例,1:,n=6 ; P,L,=8 ; P,h,=0,F=36 - 28=2 ?,1,2,3,4,5,6,例,3:,例,2:,n=3 ; PL =4 ; Ph=0n=2 ; PL =2,平面机构具有确定运动的条件,1.,机构的自由度,F,：,机构所具有独立运动的数目。,A,B,C,D,1,1,2,3,4,F=1,A,B,C,D,1,1,2,3,4,2,5,F=2,平面机构具有确定运动的条件1. 机构的自由度F：机,原动件数大于自由度数,原动件数小于自由度数,机构在薄弱处损坏,机构无确定运动,（单击播放）,（单击播放）,平面机构具有确定运动的条件：,1,、自由度数,0,2,、 机构原动件个数应等于机构的自由度数目,。,2.,机构具有确定运动的条件,原动件数大于自由度数原动件数小于自由度数机构在薄弱处损坏 机,4,1,2,3,5,6,F,3n,2P,L,P,H,3,2,5,6,0,3,F,3n,2P,L,P,H,3,2,5,7,0,1,复,计算自由度时应注意的问题,1,2,3,2,1,3,(a),(b),一、复合铰链,结论：,若有,m (,m,3,),个构件在同一处构成共轴线的转动副，将构成,m-1,个低副,412356F 3n2PLPH 560 3F ,机构运动简图及平面机构自由度课件,惯性筛机构,C,处为复合铰链,计算中注意观察是否有复合铰链，以免漏算转动副数目，出现计算错误。,n = 5, P,l,= 7, P,h,= 0,= 35 -27 0 = 1,F = 3n - 2P,l, P,h,惯性筛机构C处为复合铰链计算中注意观察是否有复合铰链，以免,例题,F=36-29-0=0,例题F=36-29-0=0,F,3n,2P,L,P,H,3,2,7,6,0,9,F,3n,2P,L,P,H,3,2,7,10,0,1,?,复,复,复,复,例 圆盘锯机构,F3n2PLPH 760 9F3n2PLPH,F,3n,2P,L,P,H,3,2,3,3,1,2,机构中某些构件所具有的局部运动，并不影响机构运动的自由度。,局部自由度,排除,F,3n,2P,L,P,H,3,2,2,2,1,1,二、局部自由度,正确算法：将滚子焊在推杆上。,F3n2PLPH 331 2 机构中某些构件所,二、局部自由度,计算图示机构的自由度。,F= 3,6- 2 8 - 1 = 1,注意：,A,、,E,两点处的复合铰链。,F,点处的局部自由度。,1,2,3,4,5,6,A,B,C,D,E,F,例：,二、局部自由度计算图示机构的自由度。F= 36- 2 ,虚约束,F,3n,2P,L,P,H,3,2,1,2,3,F,3n,2P,L,P,H,3,2,-,1,两构件间构成多个运动副,错,2,1,1,对,虚约束F3n2PLPH 123F3n2PLPH,1,2,3,两构件间构成多个运动副,虚约束常发生在下列情况,移动副导路,平行,转动副轴线,重合,“,转动副,”,“,移动副,”,123两构件间构成多个运动副虚约束常发生在下列情况移动副导路,复,局,F,3n,2P,L,P,H,3,2,7,9,1,2,例：,4,1,2,3,5,6,7,8,9,复局F3n2PLPH791 2例：412356789,平面机构的组成：构件、运动副,机构运动简图绘制,掌握常见构件（如偏心轮、机架、滑块）的简化方法,机构自由度计算,注意复合铰链 局部自由度 和虚约束,要点,F,3n,2P,L,P,H,平面机构的组成：构件、运动副要点F3n2PLPH,