机构及机构运动简图ppt课件
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机械设计基础第1章运动简图ppt课件
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运动简图绘制原则
简化原则
在保证能够准确表达机构运动情况的前提下, 尽量简化图形,突出重点。
清晰原则
图形应清晰易懂,符号、线条和标注应符合规 范。
完整性原则
应完整地表达机构的组成、运动传递关系和运动特性,不遗漏任何重要信息。
运动简图在机械设计中的应用
机构运动分析
通过运动简图可以直观地了解机 构的运动情况,包括速度、加速 度、位移等运动参数的变化规律。
凸轮机构运动简图绘制方法
选择视图平面 一般选择垂直于凸轮回转轴线的平面 作为视图平面
绘制凸轮轮廓线
根据凸轮的实际尺寸和形状,用实线 绘制出凸轮的注出 从动件的长度和位置
标注尺寸和参数
标注出凸轮的回转半径、基圆半径、 偏距等关键尺寸,以及从动件的位移、 速度、加速度等运动参数
机构运动简图绘制方
02
法
机构组成及运动副类型
机构组成
机构是由刚性构件通过运动副连接而成的系统。构件是机构 中的运动单元,可以是单一的整体,也可以是几个零件组成 的刚体。
低副
两构件通过面接触而构成的运动副。根据两构件的相对运动 形式,低副可分为转动副和移动副两种。
运动副类型
运动副是两构件直接接触并能产生相对运动的活动联接。根 据接触形式的不同,运动副可分为低副和高副两大类。
高副的表示
高副用一条通过接触点的公法线来表示,并在公法线上标注出接触点 的位置。
机构运动简图绘制步骤与实例
绘制步骤
1. 分析机构的组成和运动情况,确定机构的类型 和运动副的性质。
2. 选择适当的比例尺,绘制机构示意图,表示出 各构件的相对位置和尺寸关系。
机构运动简图绘制步骤与实例
3. 根据机构示意图,用规定的符号绘制机构运动简图,表示出各构件间的连接关系和相对运动情况。
机构及机构运动简图
![机构及机构运动简图](https://img.taocdn.com/s3/m/64457b68376baf1ffc4faddf.png)
• 两构件之间构成多个运动副时
• 两构件某两点之间的距离在运动过程中始终保持不 变时
• 联接构件与被联接构件上联接点的轨迹重合时
• 机构中对运动不起作用的对称部分
– 虚约束的处理方法
• 计算自由度时将虚约束排除
– 虚约束的作用
• 改善构件的受力情况
6/5/2020 4:1•4 A传M 递较大功率 机械基础——第一章
– 实例一——内燃机
+
6/5/2020 4:14 AM
6
+
5'
6
= 5'
5
机械基础——第一章
1
2
1
3
4' 4
15
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
– 实例二——颚式破碎机
1. 机架 2. 偏心轴
5. 带轮
3. 动颚板
6/5/2020 4:14 AM
4.肘板机械基础——第一章
16
2 机构及机构运动简图
能量转换
机械
总称
运动单元 固定件:机架
制造单元
原动件:主动件
从动件:随原动件运动的其余构件
– 机构中构件的分类 6/5/2020 4:14 AM
机械基础——第一章
4
2 机构及机构运动简图
2.3 运动副
– 构件的自由度
构件所具有的独立运动的数目(或确定构件位置的 独立参变量的数目)
– 一个作平面运动的自由构件具有 三个独立运动数
D5
F n= 7
46 1E 7 C
PL= 6 PH= 0
因为存在复 合铰链!!
2
3
B
8A
F=3n - 2PL - PH =9
机构及机构运动简图精选课件
![机构及机构运动简图精选课件](https://img.taocdn.com/s3/m/c830698676eeaeaad0f33027.png)
7/12/2020
.
6
2 机构及机构运动简图
2.3 运动副
典型运动副
转动副和移动副分别 转动副和移动
是低副还是高副?
副都是低副
转动副
使两个构件的相对移动受到约束, 而只有一个独立相对转动自由度 的运动副。也称为回转副或铰链。 如铰链、轴与轴承等。
移动副
使构件的一个相对移动和相对转 动受到约束,而只有一个方向独 立相对移动自由度的运动副。也 称为棱柱副。如汽缸与活塞、滑 块与导轨等。
.
4
2 机构及机构运动简图
2.3 运动副
构件的自由度
构件所具有的独立运动的数目(或确定构件位置的独立参变量 的数目)
一个作平面运动的自由构件具有 三个独立运动数
如图所示,在 Oxy坐标系中,构件S 可随其上任一点A沿x轴、y轴方向移 动和绕A点转动。即一个作平面运动 的自由构件具有三个自由度。
图2-5 构件的平面运动
6
= 5'
5
1
2
1
3
4 4'
15
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
实例二——颚式破碎机
2. 偏心轴
1. 机架
5. 带轮
3. 动颚板
4.肘板
7/12/2020
.
16
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
实例二——颚式破碎机
2. 偏心轴
1. 机架
5. 带轮
A
B
A
2
1
B
C
D C
3. 动颚板
2 机构及机构运动简图
2.1 机构
概念
用于传递运动或改变运动形式的用各种机件组合而成的组合体。
机械设计平面机构的运动简图及自由度ppt课件
![机械设计平面机构的运动简图及自由度ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/edf46f8db8f3f90f76c66137ee06eff9aff8491d.png)
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
处理方法:
应除去局部自由度,即把滚 子和从动件看作一个构件。
N = 2, Pl = 2, Ph = 1, F = 3×2 - 2×2 – 1 = 1
与实际相符
一、平面机构的自由度
• 构件未用运动副与其他构件联接前,有 3个自由度
低副使构件失去 2个自由度 高副使构件失去 1个自由度
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
平面机构自由度的计算公式
• 平面机构的自由度:指机构中各活动构件相对机 架的可能独立运动数目;
给定构件1运动参数 1 = 1 (t),构
件2、3、4的运动是不确定的
再给定构件4运动参数 4 = 4 (t),
构件2、3的运动是确定的
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
结论:
•构件系统具有确定运动的条件为:
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
内燃机的机构运动简图:
寒假来临,不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ,目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
§1-3 平面机构的自由度
• 机构的构件之间应具有确定的相对运动,不能产 生相对运动或无规则乱动的一堆构件是不能成为 机构的。要判断构件系统是否为机构,就必须研 究平面机构自由度的计算。
机构及机构运动简图
![机构及机构运动简图](https://img.taocdn.com/s3/m/b81eb99b76eeaeaad0f3302e.png)
D C
4.肘板
D
C
1
17
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
思考——如图所示的破碎机应如何绘制运动简图??
A B
E
4/15/2020
DC
FG
18
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
练习
4/15/2020
19
练习1解答
3
C23 4
2
B12
1
A14
C234
3
2
4
B12
1
4
A14
低副约束数
3×n
2 × PL
=>
F=3n-2PL-PH
高副约束数 1 × Ph
4/15/2020
21
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构的自由度
实例一:铰链四杆机构
n=3 pL=4 ph=0 F=3n-2pL-ph=1
4/15/2020
22
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构的自由度
实例二——颚式破碎机
2
=-1 错!
1
实际自由度 为1,为什
么??
存在虚约束!!
4/15/2020
32
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构的自由度
虚约束定义
对机构的运动实际不起作用的约束
B 2E
C
1
4
3
A
F
D
3 2
1
A
B
4/15/2020
33
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构的自由度
虚约束出现场合
两构件之间构成多个运动副时 两构件某两点之间的距离在运动过程中始终保持不变时 联接构件与被联接构件上联接点的轨迹重合时 机构中对运动不起作用的对称部分
机构及机构运动简图
![机构及机构运动简图](https://img.taocdn.com/s3/m/891d244d866fb84ae45c8dc6.png)
▪ 零件
每一个单独加工的单元体(独立的加工单元)
▪ 构件
• 有相对运动的各个单元体(独立的运动单元)。可以是 单一的零件,也可以是多个零件固联成的内部没有相 对运动的刚性结构。
• 特点
– 不同构件间有相对运动 – 单一构件内部没有相对运动 – 可以是单一零件(如曲轴),也可以是多个零件组成(如
连杆)
机械
2
基
8/16/2020 3:04 PM
2 机构及机构运动简图
2.2 零件与构件
螺栓 垫圈 螺母
套 筒
连杆体 轴瓦
实体
机械
3
基
连杆盖 零件
8/16/2020 3:04 PM
构件
2 机构及机构运动简图
2.2 零件与构件 ▪ 零件、构件、机构与机器的联系
机器
一个或多个
做功或实现 能量转换
机构
确定的 相对运动
刚性联结 构件
零件
机械 总称
▪ 机构中构件的分类
运动单元
制造单元
固定件:机架 原动件:主动件 从动件:随原动件运动的其余构件
机械
4
基
8/16/2020 3:04 PM
2 机构及机构运动简图
2.3 运动副
▪ 构件的自由度
构件所具有的独立运动的数目(或确定构件位置的 独立参变量的数目)
▪ 一个作平面运动的自由构件具有 三个独立运动数
▪ 运动副
• 使构件直接接触又能保持一定形式的相对运动的连接
点接触——高副(1个约束,2个自由度)
• 按接触方式分类 线接触——高副(1个约束,2个自由度)
面接触——低副(2个约束,1个自由度)
机械
6
基
每一个单独加工的单元体(独立的加工单元)
▪ 构件
• 有相对运动的各个单元体(独立的运动单元)。可以是 单一的零件,也可以是多个零件固联成的内部没有相 对运动的刚性结构。
• 特点
– 不同构件间有相对运动 – 单一构件内部没有相对运动 – 可以是单一零件(如曲轴),也可以是多个零件组成(如
连杆)
机械
2
基
8/16/2020 3:04 PM
2 机构及机构运动简图
2.2 零件与构件
螺栓 垫圈 螺母
套 筒
连杆体 轴瓦
实体
机械
3
基
连杆盖 零件
8/16/2020 3:04 PM
构件
2 机构及机构运动简图
2.2 零件与构件 ▪ 零件、构件、机构与机器的联系
机器
一个或多个
做功或实现 能量转换
机构
确定的 相对运动
刚性联结 构件
零件
机械 总称
▪ 机构中构件的分类
运动单元
制造单元
固定件:机架 原动件:主动件 从动件:随原动件运动的其余构件
机械
4
基
8/16/2020 3:04 PM
2 机构及机构运动简图
2.3 运动副
▪ 构件的自由度
构件所具有的独立运动的数目(或确定构件位置的 独立参变量的数目)
▪ 一个作平面运动的自由构件具有 三个独立运动数
▪ 运动副
• 使构件直接接触又能保持一定形式的相对运动的连接
点接触——高副(1个约束,2个自由度)
• 按接触方式分类 线接触——高副(1个约束,2个自由度)
面接触——低副(2个约束,1个自由度)
机械
6
基
第2章--机构运动简图
![第2章--机构运动简图](https://img.taocdn.com/s3/m/d0d234790166f5335a8102d276a20029bd646330.png)
2
C: 复合铰链 M 和 N 、 E 虚约束 和F: G: 局部自由度
小结:
1、运动副的定义和分类 运动副:由两构件直接接触形成的可动联接
分类:高副(点或线接触的运动副)和低副(面接触的运动副)
2、能绘制机构运动简图 3、重点掌握平面机构的自由度计算及注意事项,明确复合铰链 局部自由度、虚约束等
1)平面机构自由度的计算公式: F 3n 2PL PH
F 3n 2PL PH 34 24 2
2
n7 PL 10 PH 0
F 3n 2PL PH 3 7 210 0
1
n4 PL 4 PH 2
F 3n 2PL PH 34 24 2
2
n7 PL 10 PH 0
F 3n 2PL PH 3 7 210 0
1
n9
用图形符号表示高副时,一 般需把两构件在接触点处的 曲线轮廓画出(图a),但对于 齿轮机构,习惯上只画出两 齿轮的节圆(见表1-1)。
二、 构件的分类及其表示符号
1. 构件的分类
机 架 —机构中的固定构件; 支撑活动件,只有一个
原动件 主动件
—按给定已知运动规律独立运 动的构件;一般机构有一个
常在其上给出表示其运动形式 的箭头。
1)平行四边形结构
A
2)两构件之间构成多个转动轴线 重合的转动副;
3)两构件之间构成多个导路平行 的移动副;
虚约束常出现在下列场合:
1)平行四边形结构 2)两构件之间构成多个转动轴线重合的转动副; 3)两构件之间构成多个导路平行的移动副;
4)机构中对传递运动不起独立作用的对称部分
5)两构件多点接触形成平面高副,
5、给各构件和运动副编号,并在 原动件上用箭头表示其运动形式和 方向
C: 复合铰链 M 和 N 、 E 虚约束 和F: G: 局部自由度
小结:
1、运动副的定义和分类 运动副:由两构件直接接触形成的可动联接
分类:高副(点或线接触的运动副)和低副(面接触的运动副)
2、能绘制机构运动简图 3、重点掌握平面机构的自由度计算及注意事项,明确复合铰链 局部自由度、虚约束等
1)平面机构自由度的计算公式: F 3n 2PL PH
F 3n 2PL PH 34 24 2
2
n7 PL 10 PH 0
F 3n 2PL PH 3 7 210 0
1
n4 PL 4 PH 2
F 3n 2PL PH 34 24 2
2
n7 PL 10 PH 0
F 3n 2PL PH 3 7 210 0
1
n9
用图形符号表示高副时,一 般需把两构件在接触点处的 曲线轮廓画出(图a),但对于 齿轮机构,习惯上只画出两 齿轮的节圆(见表1-1)。
二、 构件的分类及其表示符号
1. 构件的分类
机 架 —机构中的固定构件; 支撑活动件,只有一个
原动件 主动件
—按给定已知运动规律独立运 动的构件;一般机构有一个
常在其上给出表示其运动形式 的箭头。
1)平行四边形结构
A
2)两构件之间构成多个转动轴线 重合的转动副;
3)两构件之间构成多个导路平行 的移动副;
虚约束常出现在下列场合:
1)平行四边形结构 2)两构件之间构成多个转动轴线重合的转动副; 3)两构件之间构成多个导路平行的移动副;
4)机构中对传递运动不起独立作用的对称部分
5)两构件多点接触形成平面高副,
5、给各构件和运动副编号,并在 原动件上用箭头表示其运动形式和 方向
第三章-机构运动简图及平面机构自由度.ppt
![第三章-机构运动简图及平面机构自由度.ppt](https://img.taocdn.com/s3/m/f70d6f5a48d7c1c708a145a3.png)
虚约束
• (2) 重复表示的运动副。
ko
虚约束
ko
虚约束
• (3) 对传递运动不起独立作用的对称部分。
B2
1 A
1
C C3' D
4 E
4
5 n=4, PL=5,F=2
ko
三、机构具有确定运动的条件
1.F>0; 2.原动件数等于机构自由度数。
ko
例子:试计算机构的自由度
ko
计算自由度时应注意的事项
• (1)复合铰链: • 定义:两个以上的构件同时在一处以铰链相联接,此种铰链
称为复合铰链。如下图:
为什么要研究平面机构 运动简图,它有什么意义?
ko
§3-2 平面机构运动简图
一、平面机构运动简图 用规定的符号和线条按一定的比例表
示构件和运动副间的相对位置,并能完 全反映机构运动特征的简图。
1
2
ko
二、构件和运动副的常用代表符号
1
1
2 2
1
2
11 2
2 1
2
移动副
1 1
2
2
1
1
2
2
ko
1 2
ko
第三章 平面机构的运动简图 和自由度
1.如何判定是机构?
机构的定义是?
ko
主要内容
机构的分类和组成 平面机构的运动简图 平面机构的自由度
ko
本章重要概念
• 机构 • 构件 • 运动副 • 低副 • 高副 • 自由度 • 约束 • 运动链
ko
3.1 机构的组成
组成要素
运动副 机构中的运动单元体,由 构 件 一个或若干个零件组成。
B2 A1
单个自由构件有3个自由度
• (2) 重复表示的运动副。
ko
虚约束
ko
虚约束
• (3) 对传递运动不起独立作用的对称部分。
B2
1 A
1
C C3' D
4 E
4
5 n=4, PL=5,F=2
ko
三、机构具有确定运动的条件
1.F>0; 2.原动件数等于机构自由度数。
ko
例子:试计算机构的自由度
ko
计算自由度时应注意的事项
• (1)复合铰链: • 定义:两个以上的构件同时在一处以铰链相联接,此种铰链
称为复合铰链。如下图:
为什么要研究平面机构 运动简图,它有什么意义?
ko
§3-2 平面机构运动简图
一、平面机构运动简图 用规定的符号和线条按一定的比例表
示构件和运动副间的相对位置,并能完 全反映机构运动特征的简图。
1
2
ko
二、构件和运动副的常用代表符号
1
1
2 2
1
2
11 2
2 1
2
移动副
1 1
2
2
1
1
2
2
ko
1 2
ko
第三章 平面机构的运动简图 和自由度
1.如何判定是机构?
机构的定义是?
ko
主要内容
机构的分类和组成 平面机构的运动简图 平面机构的自由度
ko
本章重要概念
• 机构 • 构件 • 运动副 • 低副 • 高副 • 自由度 • 约束 • 运动链
ko
3.1 机构的组成
组成要素
运动副 机构中的运动单元体,由 构 件 一个或若干个零件组成。
B2 A1
单个自由构件有3个自由度
运动简图设计(共39张PPT)
![运动简图设计(共39张PPT)](https://img.taocdn.com/s3/m/a59fd20cb207e87101f69e3143323968001cf459.png)
运动副元素:两构件上直接参与接触构成运动副的部分。
3.1 机构的组成
《机械设计基础 》
四川交通职业技术学院 自动化系
3.1.2 自在度和运动副约束
自在度:把构件相对于参考系具有的独立运动参数的数目称为自在度
2024年2月4日
3.1 机构的组成
《机械设计基础 》
一、平面运动副
按两构件接触情况,常分为低副、高副两大类。
螺旋副
球面副
《机械设计基础 》
四川交通职业技术学院 自动化系
2024年2月4日
3.2 平面机构的运动简图
《机械设计基础 》
2.转动副 构件组成转动副时,如以下图表示。
四川交通职业技术学院 自动化系
2024年2月4日
图垂直于回转轴线时用图a表示;
图面不垂直于回转轴线时用图b表示。
表示转动副的圆圈,其圆心必需与回转轴线重合。
平面机构的构造分析
§3.1 机构的组成
§3.2 平面机构的运动简图
§3.3 平面机构的自在度
3.1 机构的组成
《机械设计基础 》
四川交通职业技术学院 自动化系
2024年2月4日
3.1.1 运动副
运动副: 构件和构件之间既要相互衔接〔接触〕在一同,又要有相 对运动。而两构件之间这种可动的衔接〔接触〕就称为运 动副。
说明
3.3 平面机构的自在度
《机械设计基础 》
三个构件在同一轴线处,两个转动副。
推理:m个构件时,有m – 1个转动副。
四川交通职业技术学院 自动化系
2024年2月4日
3.3 平面机构的自在度
C处为复合铰链 n = 5, Pl = 7, Ph = 0
F = 3n - 2Pl – Ph
3.1 机构的组成
《机械设计基础 》
四川交通职业技术学院 自动化系
3.1.2 自在度和运动副约束
自在度:把构件相对于参考系具有的独立运动参数的数目称为自在度
2024年2月4日
3.1 机构的组成
《机械设计基础 》
一、平面运动副
按两构件接触情况,常分为低副、高副两大类。
螺旋副
球面副
《机械设计基础 》
四川交通职业技术学院 自动化系
2024年2月4日
3.2 平面机构的运动简图
《机械设计基础 》
2.转动副 构件组成转动副时,如以下图表示。
四川交通职业技术学院 自动化系
2024年2月4日
图垂直于回转轴线时用图a表示;
图面不垂直于回转轴线时用图b表示。
表示转动副的圆圈,其圆心必需与回转轴线重合。
平面机构的构造分析
§3.1 机构的组成
§3.2 平面机构的运动简图
§3.3 平面机构的自在度
3.1 机构的组成
《机械设计基础 》
四川交通职业技术学院 自动化系
2024年2月4日
3.1.1 运动副
运动副: 构件和构件之间既要相互衔接〔接触〕在一同,又要有相 对运动。而两构件之间这种可动的衔接〔接触〕就称为运 动副。
说明
3.3 平面机构的自在度
《机械设计基础 》
三个构件在同一轴线处,两个转动副。
推理:m个构件时,有m – 1个转动副。
四川交通职业技术学院 自动化系
2024年2月4日
3.3 平面机构的自在度
C处为复合铰链 n = 5, Pl = 7, Ph = 0
F = 3n - 2Pl – Ph
第2章 机构运动简图
![第2章 机构运动简图](https://img.taocdn.com/s3/m/58348bd16edb6f1aff001fcc.png)
n=F==433n×-p4 L2-=pL25×-5pp-HH=00=2
2
3 4
3
4 5
1 2
1
如果原动件数<=F, 如F =果12原动件数>F,
则机构的运动确定; 则会导致机构最薄弱环节的损坏。 则机构的运动不确定;
机构具有确定运动的条件
1、机构的自由度F>0。
2、机构原动件数目应等于机构的自由度的 数目。
分类:高副(点或线接触的运动副)和低副(面接触的运动副)
2、能绘制机构运动简图 3、重点掌握平面机构的自由度计算及注意事项,明确复合铰链 局部自由度、虚约束等
例 平行四边形机构
F=3n - 2pL - pH =3×4 -2×6 -0 =0
虚约束!
计算自由度时,应将引入虚约束的构件和运动副去掉。
F=3n - 2pL - pH
=3×3-2×4-0=1 虚约束常出现在下列场合:
1)平行四边形结构
A
2)两构件之间构成多个转动轴线 重合的转动副;
3)两构件之间构成多个导路平行 的移动副;
=3*3-2*4-0 =1
n=3 pL =4
pH=0
二、机构具有确定运动的条件
1、自由度计算举例
n=1)2 三p角L =架3 p超刚H=静性0定桁桁架架
F=3n-2pL - pH
=3×2 -2×3 -0 =0
nF==233)n-铰p2链Lp=L四4-杆pp机HH=构0
=3×3 -2×4 -0 =1 3)铰链五杆机构
先画运动副,再连线
机架
两副构件Βιβλιοθήκη 三副构件表示构件的常用图形符号
杆状
注:阴影线表示固定 注:涂黑是焊缝标记,表示的是一个构件 注:涂剖面线表示的是一个构件 注:绕过转动副的圆弧相连直线表示的是一个构件
2
3 4
3
4 5
1 2
1
如果原动件数<=F, 如F =果12原动件数>F,
则机构的运动确定; 则会导致机构最薄弱环节的损坏。 则机构的运动不确定;
机构具有确定运动的条件
1、机构的自由度F>0。
2、机构原动件数目应等于机构的自由度的 数目。
分类:高副(点或线接触的运动副)和低副(面接触的运动副)
2、能绘制机构运动简图 3、重点掌握平面机构的自由度计算及注意事项,明确复合铰链 局部自由度、虚约束等
例 平行四边形机构
F=3n - 2pL - pH =3×4 -2×6 -0 =0
虚约束!
计算自由度时,应将引入虚约束的构件和运动副去掉。
F=3n - 2pL - pH
=3×3-2×4-0=1 虚约束常出现在下列场合:
1)平行四边形结构
A
2)两构件之间构成多个转动轴线 重合的转动副;
3)两构件之间构成多个导路平行 的移动副;
=3*3-2*4-0 =1
n=3 pL =4
pH=0
二、机构具有确定运动的条件
1、自由度计算举例
n=1)2 三p角L =架3 p超刚H=静性0定桁桁架架
F=3n-2pL - pH
=3×2 -2×3 -0 =0
nF==233)n-铰p2链Lp=L四4-杆pp机HH=构0
=3×3 -2×4 -0 =1 3)铰链五杆机构
先画运动副,再连线
机架
两副构件Βιβλιοθήκη 三副构件表示构件的常用图形符号
杆状
注:阴影线表示固定 注:涂黑是焊缝标记,表示的是一个构件 注:涂剖面线表示的是一个构件 注:绕过转动副的圆弧相连直线表示的是一个构件
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常用运动副的符号 一般构件的表示方法
如何用简单的 线条和符号表 示构件和运动
副???
常用机构运动简图符号
3/10/2021
精选ppt
9
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
绘图步骤
分析清楚所要绘制机械的结构和动作原理。 从原动件开始,按照运动传递的顺序,仔细分析各构件相对运 动的性质,确定运动副的类型和数目。 合理选择视图平面,通常选择与大多数构件的运动平面相平行 的平面为视图平面。 选取适当的长度比例尺,按一定的顺序进行绘图,并将比例尺 标注图上。
螺栓 垫圈 螺母
套 筒
连杆体 轴瓦
实体
3/10/2021
连杆盖 零件
精选ppt
构件
3
2 机构及机构运动简图
2.2 零件与构件
零件、构件、机构与机器的联系
确定的
一个或多个
相对运动
刚性联结
机器
机构 做功或实现
构件
零件
能量转换
机械 总称
机构中构件的分类
3/10/2021
运动单元
制造单元
固定件:机架
原动件:主动件
构件
有相对运动的各个单元体(独立的运动单元)。可以是单一的零 件,也可以是多个零件固联成的内部没有相对运动的刚性结构。 特点
不同构件间有相对运动 单一构件内部没有相对运动 可以是单一零件(如曲轴),也可以是多个零件组成(如连杆)
3/10/2021
精选ppt
2
2 机构及机构运动简图
2.2 零件与构件
自由度的计算
设n个活动构件,PL个低副,PH个高副,自由度数为F
构件t;
F=3n-2PL-PH
高副约束数 1 × Ph
3/10/2021
精选ppt
21
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构的自由度
实例一:铰链四杆机构
n=3 pL=4 ph=0 F=3n-2pL-ph=1
3/10/2021
精选ppt
6
2 机构及机构运动简图
2.3 运动副
典型运动副
转动副和移动副分别 转动副和移动
是低副还是高副?
副都是低副
转动副
使两个构件的相对移动受到约束, 而只有一个独立相对转动自由度 的运动副。也称为回转副或铰链。 如铰链、轴与轴承等。
移动副
使构件的一个相对移动和相对转 动受到约束,而只有一个方向独 立相对移动自由度的运动副。也 称为棱柱副。如汽缸与活塞、滑 块与导轨等。
图2-5 构件的平面运动
3/10/2021
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5
2 机构及机构运动简图
2.3 运动副
约束
对独立运动所加的限制。每加上一个约束,构件便失去一个自由 度。
运动副
使构件直接接触又能保持一定形式的相对运动的连接
按接触方式分类
点接触——高副(1个约束,2个自由度) 线接触——高副(1个约束,2个自由度) 面接触——低副(2个约束,1个自由度)
3/10/2021
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10
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
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。
图2-7 构件的表示方法
3/10/2021
精选ppt
11
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
实例一——内燃机
3/10/2021
图2-8 内燃机
精选ppt
图2-6 典型运动副
3/10/2021
精选ppt
7
2 机构及机构运动简图
2.4 运动链
定义
两个以上的构件通过运动副的联接而构成的系统。
分类
开式链:运动链的各构件不构成首尾封闭的系统。 闭式链:运动链的各构件构成了首尾封闭的系统。
机构
将运动链的一个构件固定为机架,其中的一个或几个原动件作独 立运动时,其余从动件即随之作确定的运动
3/10/2021
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19
练习1解答
3
C23 4
2
B12
1
A14
C234
3
2
4
B12
1
4
A14
3/10/2021
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20
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构的自由度
运动链(或机构)的自由度
运动链(或机构)具有的独立运动的数目
运动链成为机构的条件
自由度大于0(保证运动链能运动) 自由度数等于原动件数(保证运动链具有确定的运动)
曲柄滑块机构
12
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
实例一——内燃机
3/10/2021
图2-8 内燃机
精选ppt
齿轮机构
13
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
实例一——内燃机
3/10/2021
图2-8 内燃机
精选ppt
6
5'
凸轮机构
14
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
从动件:随原动件运动的其余构件
精选ppt
4
2 机构及机构运动简图
2.3 运动副
构件的自由度
构件所具有的独立运动的数目(或确定构件位置的独立参变量 的数目)
一个作平面运动的自由构件具有 三个独立运动数
如图所示,在 Oxy坐标系中,构件S 可随其上任一点A沿x轴、y轴方向移 动和绕A点转动。即一个作平面运动 的自由构件具有三个自由度。
注:不能运动或无规则乱动的运动链不能成为机构
3/10/2021
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8
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
定义
不考虑与运动无关的因素而仅用简单的线条和符号代表构件与运 动副,并按一定比例表示各构件间的相对运动关系的简单图形。
作用
表示机构的组成和运动情况 作为运动分析和动力分析的依据
构件与运动副的表示
2. 偏心轴
1. 机架
5. 带轮
A
B
A
2
1
B
C
D C
3. 动颚板
4.肘板
3/10/2021
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D
1
17
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
思考——如图所示的破碎机应如何绘制运动简图??
A B
E
3/10/2021
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DC
FG
18
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
练习
实例一——内燃机
+
3/10/2021
6
+
5'
6
= 5'
5
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1
2
1
3
4 4'
15
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
实例二——颚式破碎机
2. 偏心轴
1. 机架
5. 带轮
3. 动颚板
4.肘板
3/10/2021
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16
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
实例二——颚式破碎机
2 机构及机构运动简图
2.1 机构
概念
用于传递运动或改变运动形式的用各种机件组合而成的组合体。
实例——内燃机
齿轮机构 曲柄滑块机构 凸轮机构
可见,机构是一 个组合体,如何
进行细分?
图2-4 内燃机工作原理图
3/10/2021
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1
2 机构及机构运动简图
2.2 零件与构件
零件
每一个单独加工的单元体(独立的加工单元)
3/10/2021
如何用简单的 线条和符号表 示构件和运动
副???
常用机构运动简图符号
3/10/2021
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9
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
绘图步骤
分析清楚所要绘制机械的结构和动作原理。 从原动件开始,按照运动传递的顺序,仔细分析各构件相对运 动的性质,确定运动副的类型和数目。 合理选择视图平面,通常选择与大多数构件的运动平面相平行 的平面为视图平面。 选取适当的长度比例尺,按一定的顺序进行绘图,并将比例尺 标注图上。
螺栓 垫圈 螺母
套 筒
连杆体 轴瓦
实体
3/10/2021
连杆盖 零件
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构件
3
2 机构及机构运动简图
2.2 零件与构件
零件、构件、机构与机器的联系
确定的
一个或多个
相对运动
刚性联结
机器
机构 做功或实现
构件
零件
能量转换
机械 总称
机构中构件的分类
3/10/2021
运动单元
制造单元
固定件:机架
原动件:主动件
构件
有相对运动的各个单元体(独立的运动单元)。可以是单一的零 件,也可以是多个零件固联成的内部没有相对运动的刚性结构。 特点
不同构件间有相对运动 单一构件内部没有相对运动 可以是单一零件(如曲轴),也可以是多个零件组成(如连杆)
3/10/2021
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2
2 机构及机构运动简图
2.2 零件与构件
自由度的计算
设n个活动构件,PL个低副,PH个高副,自由度数为F
构件t;
F=3n-2PL-PH
高副约束数 1 × Ph
3/10/2021
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21
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2.4 平面机构的自由度
实例一:铰链四杆机构
n=3 pL=4 ph=0 F=3n-2pL-ph=1
3/10/2021
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6
2 机构及机构运动简图
2.3 运动副
典型运动副
转动副和移动副分别 转动副和移动
是低副还是高副?
副都是低副
转动副
使两个构件的相对移动受到约束, 而只有一个独立相对转动自由度 的运动副。也称为回转副或铰链。 如铰链、轴与轴承等。
移动副
使构件的一个相对移动和相对转 动受到约束,而只有一个方向独 立相对移动自由度的运动副。也 称为棱柱副。如汽缸与活塞、滑 块与导轨等。
图2-5 构件的平面运动
3/10/2021
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5
2 机构及机构运动简图
2.3 运动副
约束
对独立运动所加的限制。每加上一个约束,构件便失去一个自由 度。
运动副
使构件直接接触又能保持一定形式的相对运动的连接
按接触方式分类
点接触——高副(1个约束,2个自由度) 线接触——高副(1个约束,2个自由度) 面接触——低副(2个约束,1个自由度)
3/10/2021
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10
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
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。
图2-7 构件的表示方法
3/10/2021
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11
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
实例一——内燃机
3/10/2021
图2-8 内燃机
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图2-6 典型运动副
3/10/2021
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7
2 机构及机构运动简图
2.4 运动链
定义
两个以上的构件通过运动副的联接而构成的系统。
分类
开式链:运动链的各构件不构成首尾封闭的系统。 闭式链:运动链的各构件构成了首尾封闭的系统。
机构
将运动链的一个构件固定为机架,其中的一个或几个原动件作独 立运动时,其余从动件即随之作确定的运动
3/10/2021
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19
练习1解答
3
C23 4
2
B12
1
A14
C234
3
2
4
B12
1
4
A14
3/10/2021
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2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构的自由度
运动链(或机构)的自由度
运动链(或机构)具有的独立运动的数目
运动链成为机构的条件
自由度大于0(保证运动链能运动) 自由度数等于原动件数(保证运动链具有确定的运动)
曲柄滑块机构
12
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
实例一——内燃机
3/10/2021
图2-8 内燃机
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齿轮机构
13
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
实例一——内燃机
3/10/2021
图2-8 内燃机
精选ppt
6
5'
凸轮机构
14
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
从动件:随原动件运动的其余构件
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4
2 机构及机构运动简图
2.3 运动副
构件的自由度
构件所具有的独立运动的数目(或确定构件位置的独立参变量 的数目)
一个作平面运动的自由构件具有 三个独立运动数
如图所示,在 Oxy坐标系中,构件S 可随其上任一点A沿x轴、y轴方向移 动和绕A点转动。即一个作平面运动 的自由构件具有三个自由度。
注:不能运动或无规则乱动的运动链不能成为机构
3/10/2021
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8
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
定义
不考虑与运动无关的因素而仅用简单的线条和符号代表构件与运 动副,并按一定比例表示各构件间的相对运动关系的简单图形。
作用
表示机构的组成和运动情况 作为运动分析和动力分析的依据
构件与运动副的表示
2. 偏心轴
1. 机架
5. 带轮
A
B
A
2
1
B
C
D C
3. 动颚板
4.肘板
3/10/2021
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D
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2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
思考——如图所示的破碎机应如何绘制运动简图??
A B
E
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DC
FG
18
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2.4 平面机构运动简图
练习
实例一——内燃机
+
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6
+
5'
6
= 5'
5
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1
2
1
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15
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2.4 平面机构运动简图
实例二——颚式破碎机
2. 偏心轴
1. 机架
5. 带轮
3. 动颚板
4.肘板
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2.4 平面机构运动简图
实例二——颚式破碎机
2 机构及机构运动简图
2.1 机构
概念
用于传递运动或改变运动形式的用各种机件组合而成的组合体。
实例——内燃机
齿轮机构 曲柄滑块机构 凸轮机构
可见,机构是一 个组合体,如何
进行细分?
图2-4 内燃机工作原理图
3/10/2021
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2 机构及机构运动简图
2.2 零件与构件
零件
每一个单独加工的单元体(独立的加工单元)
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