机械系统运动简图的设计

10
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。 3. 运动链
运动链－两个以上的构件通过运动副 的联接而构成的系统。闭式链、 开式链
可整理ppt
11
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
4. 机构 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。
第一章 机械系统的运动简图设计
§1－1 运动副及其分类 §1－2 平面机构的运动简图 §1－3 机械系统具有确定运动的条件
可整理ppt
1
§1－1 运动副及其分类
1.名词术语解释:
构件 －独立的运动单元
内燃机中的连杆
零件 －独立的制造单元
套筒
内燃机 连杆 螺栓
连杆体
垫圈 螺母
轴瓦
可整理连ppt杆盖
2
经运动副相联后，构件自由度会有变化：
y
y
y
2
x
θ1 x
12
x
1
2
S
R=2, F=1
R=2, F=1
R=1, F=2
运动副 自由度数
约束数
回转副
移动副 高副
1（θ） +
1（x） + 2（x,θ） +
2（x，y） = 3 自由构
2（y，θ）= 3 件的自 1（y） = 3 由度数
结论：构件自由度＝3－约束数 ＝自由可构整理件ppt的自由度数－约束数 24
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，分析传递路线，弄清机架、原动件 和活动构件数及运动副的性质、数目和构件数目； 2.测量各运动副之间的尺寸，选投影面（运动平面）。
3.按比例绘制运动简图。
简图比例尺： μl =实际尺寸 m / 图上长度mm
②低副——面接触，应力低 例如：转动副（回转副）、移动副 。
可整理ppt
4
常见运动副符号的表示: 国标GB4460－84
可整理ppt
5
运动副 名称
常用运动副的符号 运动副符号
两运动构件构成的运动副 两构件之一为固定时的运动副
2 转
2
动
平副 1
1
面
运
动
2
副移
动
1
副
2
1
2
2
1
1
2
1 2 1 可整理ppt
五杆机构
给定S3＝S3(t)，一个独立参 数θ1＝θ1（t）唯一确定， 该机构仅需要一个独立参数。
若仅给定θ1＝θ1（t）,则θ2 θ3 θ4 均不能唯一确定。若同 时给定θ1和θ4 ，则θ3 θ2 能 唯一确定，该机构需要两个独立
可整理ppt
21
参数 。
定义：保证机构具有确定运动时所必须给定的 独立运动参数称为机构的自由度。
2.运动副 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。
a)两个构件、b) 直接接触、c) 有相对运动 三个条件，缺一不可
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。
可整理ppt
3
分类： ①高副——点、线接触，应力高。
例如：滚动副、凸轮副、齿轮副等。
凸 轮源自文库传 动
可整理ppt
15
内啮
棘
合圆
轮
柱齿
机
轮传
构
动
机构运动简图应满足的条件：
1.简图中构件数目与实际相同
2.简图中运动副的性质、数目与实际相符
3.简图中运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际 机构成比例。
可整理ppt
16
绘制图示鳄式破碎机的运动简图。
可整理ppt
2A 1 B
3 D
C4
17
绘制机构运动简图 思路：先定原动件和工作件（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。
推广到一般：
活动构件数 构件总自由度 低副约束数 高副约束数
n
3×n
2 × PL
1 × Ph
计算公式： F=3n－(2PL +Ph )
要求：记住上述公式，并能熟练应用。
①计算曲柄滑块机构的自由度。
解：活动构件数n= 3 低副数PL= 4
1
2
3
高副数PH= 0
F=3n － 2PL － PH
S3
=3×3 － 2×4
22
1 1
2
1 2 1
22
1
1
2 1
2
16
平
面
2
2
高
副
1
1
2
螺
旋
1
空副 2
间
1
运
动球 副面
1
副
球 销
2
副
2
1 2
1
1
2 1
1
2 2
可整理ppt
1 2
1 2
2
1
7
构件的表示方法:
可整理ppt
8
一般构件的表示方法
杆、轴构件
固定构件
同一构件
可整理ppt
9
一般构件的表示方法
两副构件
三副构件
可整理ppt
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。 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。
机构的组成：
机构＝机架＋原动件＋从动件
1个
1个或几个可整理ppt 若干
12
§1－2 平面机构运动简图
机构运动简图——用规定的符号和简单的线条，按比例 绘制的表示机构中各构件之间的相对运动关系的图形。
=1
可整理ppt
25
②计算五杆铰链机构的自由度
解：活动构件数n= 4
2
3
低副数PL= 5 高副数PH= 0
1 θ1
4
F=3n － 2PL － PH =3×4 － 2×5
=2
可整理ppt
26
③计算图示凸轮机构的自由度。
解：活动构件数n= 2
作用： 1.表示机构的类型和运动情况。 2.作为运动分析和动力分析的依据。
机构示意图——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。
可整理ppt
13
常用机构运动简图符号
在 机 架 上 的 电
齿 轮 齿 条 传
机
动
圆
带
锥
传
齿
动
轮
传
动
可整理ppt
14
链
圆柱
传
蜗杆
动
蜗轮
传动
外啮 合圆 柱齿 轮传 动
原动件——能独立运动的构件。 ∵一个原动件只能提供一个独立参数
∴机构具有确定运动的条件为：
自由度＝原动件数
可整理ppt
22
二、 平面机构自由度的计算公式
作平面运动的刚体在空间的位置需要
三个独立的参数（x，y, θ）才
能唯一确定。
y F=3
θ
单个自由构件的自由度为 3
(x , y) x
可整理ppt
23
4.检验机构是否满足运动确定的条件。
举例：绘制破碎机和偏可心整理泵ppt 的机构运动简图。 18
绘制图示偏心泵的运动简图
3 2 1 4
可整理ppt
偏心泵
19
实例
可整理ppt
20
§1－3 机械系统具有确定运动的条件
一、机构具有确定运动的条件
1 θ1 2
3
2
3
S’3 S3
1 θ1
4 θ4
曲柄滑块机构