机械设计基础运动简图设计1

4）选取合适的比例尺μL，确定各运动副之间的相对位置，用
简单的线条和规定的运动副符号画出机构运动简图。
uL
lxy (m) xy (mm )
xy-线段长度， lxy 构件的实际长度。
6.2 平面机构的运动简图
例6.1 试绘制内燃机的机构运动简图
6.2 平面机构的运动简图
解：1）分析运动，确定构 件的类0
F = 3n - 2PL- PH
=3×3 - 2×4 - 0
=1
Pl ：机构中低副数； F ：机构的自由度数；
3.3 平面机构的自由度
❖计算实例
解： n =5, PL = 7, PH = 0 F = 3n – 2PL – PH = 3×5 – 2×7 – 0 =1
6.3 平面机构的自由度
6.3.3 自由度计算时应注意的几种情况
1.复合铰链
两个以上构件在同一轴线处用转动副连接，就形成了
复合铰链。
说明
2.局部自由度
个别构件所具有的，不影响整个机构运动的自由度称
为局部自由度。
说明
3.虚约束
重复出现的，对机构运动不起独立限制作用的约束称
为虚约束。
说明
4.虚约束常见情况及处理方法
1.构件自由度
一个构件未用运动副 与其它构件连接之前， 有三个自由度。
当用运动副连接后，构件间的相对运动受到约束， 失去一些自由度。运动副不同，失去的自由度数目和保 留的自由度数目也不同。
6.3 平面机构的自由度
2.计算公式 设 n：机构中活动构件数；
PH ：机构中高副数； 则 F = 3n - 2PL - PH 3.计算实例
6.1 运动副及其分类
• 当构件组成机构时，每个构件都以一定的 型式与其它构件相互联接，且相互联接的 两构件间保留着一定的相对运动。这种使 两构件直接接触而又彼此有一定的相对运 动的联接称为运动副。如齿轮间的啮合、 轴与轴承的联接、活塞与气缸的联接等都 构成运动副。构件组成运动副后，其独立 运动受到约束，自由度便随之减少。
说明
5.虚约束对机构的影响
• 根据组成运动副两构件之间的接触特性， 运动副可分为低副和高副。
1.低副 两构件以面接触而形成的运动副。 (1) 转动副：只允许两构件作相对转动，又称作铰链。
a)固定铰链
b)活动铰链
(2) 移动副：只允许两构件作相对移动。
移动副
2.高副 两构件以点或线接触而构成的运动副。 凸轮副
齿轮副
二、空间运动副
若两构件之间的相对运动均为空间运动，则称为空间运动副。
螺旋副
球面副
6.2 平面机构的运动简图
为便于分析和研究机构有必要撇开那些与运动无关的构件外形 和运动副具体构造，仅用简单的线条和符号来表示构件和运动副,并 按此比例定出各运动副的位置,这种说明机构各构件间相对运动关系 的简化图形。
3的运动是确定的
=
( 4
t
)，构件2、
6.3 平面机构的自由度
•机构具有的独立运动参数的数目称机构的自由度。
2.结论 •平面机构具有确定运动的条件：机构原动件个数应等于机构的 自由度数目。
◆原动件数＜自由度数，机构无确定运动 原动件数＞自由度数，机构在薄弱处损坏
6.3 平面机构的自由度
6.3.2 平面机构自由度的计算
6.2.1 运动副及构件的表示方法
1.构件
构件均用直线或小方块等来表示，画有斜线的表示机架。
6.2 平面机构的运动简图
2.转动副
构件组成转动副时，如下图表示。 ➢图面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，其圆心必须与回转轴线重合。 ➢一个构件具有多个转动副时，则应在两条交叉处涂黑，或 在其内画上斜线。
5. 机构中构件的分类
•
组成机构的构件，根据运动性质可分为三类：
•
1. 固定构件（机架） 是用来支承活动构件的构件。
•
2. 原动件（主动件、输入构件） 机构中作用有驱
动力或力矩的构件（或运动规律已知的构件）。
•
3. 从动件 机构中除了主动件以外，随着主动件的
运动而运动的其余可动件皆称为从动件。
•
任何一个机构中，必然有一个构件被相对地看作为
固定构件。由此可知，机构是由机架、原动件及从动件
系统所组成。
6.2 平面机构的运动简图
6.2.2 绘制机构运动简图的步骤
1）分析机构运动的传递情况，找出固定件（机架）、原动件和从 动件 。
2）从原动件开始，按照运动的传递顺序，分析各构件间的运动副 性质，从而确定有多少构件及运动副的类型和数目。
3) 选择视图平面。
6.2 平面机构的运动简图
3. 移动副 两构件组成移动副，其导路必须与相对移动方向一致。
n
1t
2
A
t
n
a)
b)
c)
d)
e)
f)
6.2 平面机构的运动简图
4. 平面高副 两构件组成平面高副时，其运动简图中应画出两构件接触处的曲
线轮廓，对于凸轮、滚子，习惯划出其全部轮廓；对于齿轮，常用 点划线划出其节圆。
颚式破碎机的机构运动简图绘制方法
6.3 平面机构的自由度
6.3.1 机构具有确定运动的条件
1.实例分析
不能产生运动
给定构件1运动参数
1
=
( t ) 1
构件2、3的运动是确定的
6.3 平面机构的自由度
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
进气阀3
2）确定运动副的类型和 数目
3）选择视图平面
活塞2 顶杆8
4）选取比例尺，根据机 连杆5
构运动尺寸，定出各运动副
间的相对位置
曲轴6
5）画出各运动副和机构 符号，并表示出各构件
齿轮10
排气阀4 气缸体1
凸轮7
6.2 平面机构的运动简图
例6-2 试绘制图0-2所示颚式破碎机的机构运动简图
解 ： 颚式破碎机的 主体机构由机架、 偏心轴 (又称曲轴)5、 动颚板6、肘板7共 四个构件组成。带 轮4与偏心轴5固联 成一整体，它是运 动和动力输入构件， 即原动件，其余构 件都是从动件。
第六章平面机构的运动简图及自由度
§6.1 运动副及其分类 §6.2 平面机构的运动简图 §6.3 平面机构的自由度
6.1 运动副及其分类
一个作平面运动的自由构件具有三个独立运动，如图6-1所示，在xoy
坐标中构件可随其上任一点A沿x、y轴移动和绕A点转动。这种相对于参
考系构件所具有的独立运动参数称为构件的自由度，所以一个作平面运动 的自由构件有三个自由度。