机械原理课件ppt
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-
常见的虚约束
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。
-
2、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。
B2 A1
4
C 3 x1
虚约束 x2
x2
x1
B2
Fra Baidu bibliotekA1
C
3
4
B2
A1
? C
3
-
4
虚约束
-
-
虚约束
-
行星齿轮机构
-
计算机构的自由度
2 1 63 4 5
n = 5 PL= 6 F = 3x5 – 2x6 = 3 n = 5 PL= 7 F = 3x5 – 2x7 = 1
-
思考题1
n = 3 PL=4 PH=1 F = 3x3 – 2x4 – 1x1 =0
-
思考题2
4 A
1
2B
C 3
答1：
0 (桁架)
1 32 4
n = 3 PL= 5
F = 3×3 – 2×5 = 1 (超静定桁架)
机构自由度是指机构中活动构件相对于机 架的可能独立运动数目。
-
B 1 A
2C 3
D
E 4 F 5
算法1:
n=4；PL=6；PH=0 F=3x4-2x6=0
算法2:
n=2；PL=3；PH=0 F=3x2-2x3=0
虚约束
3、两构件组成若干个轴线互相重合的转动副。
B
B
2
C
虚约束
A
5
1
D 5
3
A
4
E
F
4、在机构整个运动过程中，如果其中某两构件
上两点之间的距离始终不变，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。
-
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。
虚约束
4
2
6
1
9
3
7
5
8
低副引入两个约束！
-
高副引入一- 个约束！
3、机构自由度的一般公式
F = 3n - 2PL - PH
n –活动构件数；PL –低副数；PH –高副数
n = 3; PL= 4 F = 3x3 – 2x4 = 1
n = 4; PL = 5 F = 3x4 – 2x5 =
2
四杆机构
-
五杆机构
n = 2 PL= 3 F = 3×2 – 2×3=
-
二、平面机构具有确定运动的条件 1）机构自由度数 F≥1。 2）原动件数目等于机构自由度数F。
-
三、计算机构自由度时应注意的几种情况
1、复合铰链 由3个或3个以上构件组成的轴线重合的转动
副称为复合铰链。 由m个构件组成的复合铰链应含有(m-1)个
转动副。
1
3 2
-
n = 7; PL = 10 F = 3x7–2x10 = 1
-
O1 2 A
O3
1 6
3
O2
4
5
D
CB
-
§1-2 平面机构具有确定运动的条件
B A
C D
C
B A
C' D
D'
E
-
一、平面机构的自由度
机构自由度是指机构中活动构件
相对于机架的可能独立运动数目。
思考: 与前面讲到的构件自由度有什么关系?
-
1、构件的自由度
Y
A
O
X
-
2、约束
两构件用运动副联接后，彼此的相对运动受 到某些约束。
C n=2 PL=2 PH=1
C
n=3 PL=3 PH=1
3
F=3x3-2x3-1x1=2
B
F=2x3-2x2-1x1=1
B
A2
1
-
2 A 1
3、虚约束
1）虚约束：在机构中与其他运动副作用重 复，而对构件间的相对运动不起独立限 制作用的约束。
2）处理办法：将具有虚约束运动副的构件 连同它所带入的与机构运动无关的运动 副一并不计。
《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 机械学院 刘伦洪
-
上一章内容回顾
• 本课程的性质、任务、内容 • 基本概念：机械、机器、机构、构件、
零件 • 运动副：低副、高副、约束、自由度
-
本章重点
机构运动简图：识图、绘制 自由度：计算
-
§1–1 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符号及代表构件的 线条来表示机构的运动特性，并根据运动学尺寸， 按一定的比例画成的简单图形。
n=3 PL = 3 PH = 1 F = 3x3 -
2x3 - 1 = 2
答2：
n=3
PL = 3 PH = 2
齿轮副算2个高副
F = 3x3 - 2x3 - 2 =1
? 其 他…
-
-
43 2
C5 D
B1 A
8
67 E
n =7; PL = 10 F = 3x7–2x10 = 1
-
2、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，即对整个机构运动无关的自由度。 2）处理办法：在计算自由度时，拿掉这个局部自由 度，即可将滚子与装滚子的构件固接在一起。
3
-
移动副
1 2
转动副
2 1
-
其他常用符号
凸轮副
齿轮副
-
B
C
A
D
-
运动简图的绘制
1. 构件分类：确定原动件、输出件、传动 件
2. 确定构件数量及各构件间的运动副 3. 选择投影面 4. 选择比例尺 5. 以线条和运动副规定符号表示构件和运
动副
-
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。
常见的虚约束
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。
-
2、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。
B2 A1
4
C 3 x1
虚约束 x2
x2
x1
B2
Fra Baidu bibliotekA1
C
3
4
B2
A1
? C
3
-
4
虚约束
-
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虚约束
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行星齿轮机构
-
计算机构的自由度
2 1 63 4 5
n = 5 PL= 6 F = 3x5 – 2x6 = 3 n = 5 PL= 7 F = 3x5 – 2x7 = 1
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思考题1
n = 3 PL=4 PH=1 F = 3x3 – 2x4 – 1x1 =0
-
思考题2
4 A
1
2B
C 3
答1：
0 (桁架)
1 32 4
n = 3 PL= 5
F = 3×3 – 2×5 = 1 (超静定桁架)
机构自由度是指机构中活动构件相对于机 架的可能独立运动数目。
-
B 1 A
2C 3
D
E 4 F 5
算法1:
n=4；PL=6；PH=0 F=3x4-2x6=0
算法2:
n=2；PL=3；PH=0 F=3x2-2x3=0
虚约束
3、两构件组成若干个轴线互相重合的转动副。
B
B
2
C
虚约束
A
5
1
D 5
3
A
4
E
F
4、在机构整个运动过程中，如果其中某两构件
上两点之间的距离始终不变，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。
-
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。
虚约束
4
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6
1
9
3
7
5
8
低副引入两个约束！
-
高副引入一- 个约束！
3、机构自由度的一般公式
F = 3n - 2PL - PH
n –活动构件数；PL –低副数；PH –高副数
n = 3; PL= 4 F = 3x3 – 2x4 = 1
n = 4; PL = 5 F = 3x4 – 2x5 =
2
四杆机构
-
五杆机构
n = 2 PL= 3 F = 3×2 – 2×3=
-
二、平面机构具有确定运动的条件 1）机构自由度数 F≥1。 2）原动件数目等于机构自由度数F。
-
三、计算机构自由度时应注意的几种情况
1、复合铰链 由3个或3个以上构件组成的轴线重合的转动
副称为复合铰链。 由m个构件组成的复合铰链应含有(m-1)个
转动副。
1
3 2
-
n = 7; PL = 10 F = 3x7–2x10 = 1
-
O1 2 A
O3
1 6
3
O2
4
5
D
CB
-
§1-2 平面机构具有确定运动的条件
B A
C D
C
B A
C' D
D'
E
-
一、平面机构的自由度
机构自由度是指机构中活动构件
相对于机架的可能独立运动数目。
思考: 与前面讲到的构件自由度有什么关系?
-
1、构件的自由度
Y
A
O
X
-
2、约束
两构件用运动副联接后，彼此的相对运动受 到某些约束。
C n=2 PL=2 PH=1
C
n=3 PL=3 PH=1
3
F=3x3-2x3-1x1=2
B
F=2x3-2x2-1x1=1
B
A2
1
-
2 A 1
3、虚约束
1）虚约束：在机构中与其他运动副作用重 复，而对构件间的相对运动不起独立限 制作用的约束。
2）处理办法：将具有虚约束运动副的构件 连同它所带入的与机构运动无关的运动 副一并不计。
《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 机械学院 刘伦洪
-
上一章内容回顾
• 本课程的性质、任务、内容 • 基本概念：机械、机器、机构、构件、
零件 • 运动副：低副、高副、约束、自由度
-
本章重点
机构运动简图：识图、绘制 自由度：计算
-
§1–1 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符号及代表构件的 线条来表示机构的运动特性，并根据运动学尺寸， 按一定的比例画成的简单图形。
n=3 PL = 3 PH = 1 F = 3x3 -
2x3 - 1 = 2
答2：
n=3
PL = 3 PH = 2
齿轮副算2个高副
F = 3x3 - 2x3 - 2 =1
? 其 他…
-
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43 2
C5 D
B1 A
8
67 E
n =7; PL = 10 F = 3x7–2x10 = 1
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2、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，即对整个机构运动无关的自由度。 2）处理办法：在计算自由度时，拿掉这个局部自由 度，即可将滚子与装滚子的构件固接在一起。
3
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移动副
1 2
转动副
2 1
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其他常用符号
凸轮副
齿轮副
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B
C
A
D
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运动简图的绘制
1. 构件分类：确定原动件、输出件、传动 件
2. 确定构件数量及各构件间的运动副 3. 选择投影面 4. 选择比例尺 5. 以线条和运动副规定符号表示构件和运
动副
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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。