任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘ppt课件

【教师讲授】运动副的画法
1
1
2
齿轮副
凸轮副
2
2
2
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
【教师讲授】运动副的画法 参与形成两个运动副的构件
参与形成三个转动副的构件
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
二、平面机构运动简图的绘制
处理：排除。
2
2
1
3
1
5
3
4
F＝3n－2PL－PH ＝3 －3 2 4－ 0 ＝1
4
F＝3n－2PL－PH ＝3 －4 2 －6 0 ＝0
×
F＝3n－2PL－PH
√ ＝3 3－2 －4 0
＝1
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
虚约束常发生在下列情况
1、两构件在同一轴线上形成多个转动副。（两轴承支承一根轴） 2、两构件在同一导路或平行导路上形成多个移动副。 3、同一构件和两个转动副去连接两构件上距离始终不变的两 动点。
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
【导杆机构参考图】
该机构的构件总数 N=7, 活动构件数n=6, 5个转动副、3个移动 副， 1个高副。
由此可得机构的自由 度数为： F=3n-2PL-PH
=3×6-2×8-1 =1
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
二、平面机构运动简图的绘制
机构运动简图 表示机构运动特征的一种工程用图
与运动有关的因素：
构件数目 运动副数目及类型 运动副之间的相对位置
表达方式：
用简单线条表示构件 规定符号代表运动副 按比例定出运动副的相对位置 （不按比例绘制时为机构示意图）
主讲：陈慧玲
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
【任务1-1】 牛测绘头刨床传动机构运动简图测绘
一、运动副 二、平面机构运动简图的绘制 三、平面机构的自由度 四、测绘牛头刨床工机构运动简图，并计算机构自由度
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
约束对独立运动的限制。
运动副的形成引入了约束，使构件失去运动自由度。
（1） 转动副 （2） 移动副 （3）齿轮副
Y
Y
x
0
0
xn
4. 凸轮副
n n
n
约束数 S = 2 约束数 S = 2
约束数 S = 1
平面低副约束数 S = 2 平面高副约束数 S = 1
2、计算牛头刨床导杆机构的自由度
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
练习1：绘制缝纫机踏板机构运动简图并计算机构自由度
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
练习2：如下图简易冲床机构是否具有确定的相对运动？ 如不具备，请提出改进方案。
图c)为机构自由度等于0的机构。它的各组成构件之间不可能 存在相对运动，因此这个构件组合是结构而非机构。
请考虑：Ｆ=-k的含义是什么呢？（静不定结构）
有一个机架 自由度大于零（F>0） 原动件数 =自由度数
拓展学习 【小组活动】
讨论：机构具有确定的相对运动的条件
【教师指导】
由前述可知，只有主动件才能独立运动，从动件是不能独立运动 的。通常每个主动件只有一个独立运动，因此机构具有确定的相 对运动的条件是：机构自由度F>0，且F等于主动件的数目。
主动件的数目不等于机构自由度数，会产生什么结果呢？ (参见右图。)
4. 请陈述机构(运动链)具有确定相对运动的条件
5. 自由度计算中应注哪几种特殊情况？
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
【教师讲授、分析引导】 自由度计算时对复合铰链、局部自由度、虚约束等几种特殊情 况的处理
1）复合铰链 k个构件(k3)在同一处构成共轴线的转动副。
【督学抽查、归纳小结】 1. 什么是平面机构运动简图？什么是机构示意图
2. 请陈述绘制机构运动简图的步骤。 3、绘制机构运动简图的比例是如何规定的？
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
【教师讲授、分析引导】
例1 绘制颚式破碎机机构运动简图
2
A
B
1
3
D 4 C
【小组活动】
机构的自由度 F= 3活动构件数-2低副数-1高副数
计算公式 F ＝3n 2PL PH
例
F＝3n2PL PH ＝3 3 24 0 ＝1
F＝3n2PLPH ＝32 22 1 ＝1
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
2.机构(运动链)具有确定相对运动的条件
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
机构运动简图的绘制方法和步骤：
1.找出机架、原动件、从动件、执行件； 2.循着运动传递路线，确定运动副的类型、数量和位置； 3.选定比例尺，按规定符号绘制运动简图； 4.标明机架、原动件和作图比例尺；
μ=构件实际长度（m）/构件图示长度（mm） 5.用简单线条和符号画出机构运动简图。
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
三、平面机构的自由度
自由度构件所具独立运动的个数（确定构件位置所需 独立坐标数）。
一个完全自由的平面运动构件具有三个自由度。
y
y
x
x
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
1.平面机构自由度的计算公式
一、运动副
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
1、运动副 —— 两个构件直接接触且具有确定相对运 动的联接。
运动副元素——两构件相互接触的点、线、面。
2、平面运动副分类: 低副、高副
｛转动副
面接触、相对转动或相对移动 低副 移动副
点或线接触、沿接触点切线方向相对 移动、绕接触点的转动 高副
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
一、运动副
【督学抽Hale Waihona Puke Baidu、归纳小结】
1. 请陈述运动副的概念，并判断以下说法是否正确。
1）两构件直接接触便形成了运动副 2）两构件直接接触形成的可动联接称为运动副 3 ) 两构件以点、线、面相接触则形成运动副 4 ) 能作相对运动的两构件则形成运动副 5 ) 两构件既联接又能作一定的相对运动则形成运动副
2)、局部自由度
不影响机构输出运动的自由度，称为局部自由度。
处理：排除。
例
F ＝ 3n － 2PL － PH 3 3 1
× ＝＝32 －2 －
F＝3n－2PL－PH ＝3 －2 2 －2 1
＝1
√
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
3)、虚约束
不产生实际约束效果的重复约束。
【学生练习】 绘制机构运动简图
唧水机构
缝纫机针杆机构
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
三、平面机构的自由度
【督学抽查、归纳小结】 1. 什么是自由度？一个在平面自由运动的构件有几个自由度？ 2. 什么是约束？举例说明运动副是如何引入约束的？ 3. 请陈述自由度计算公式。
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
1、绘制牛头刨床带传动机构运动简图
（已知小带轮直径：100； 大带轮直径：320；两带轮中心距： 385；V带型号：A1400）
2、绘制牛头刨床导杆传动机构运动简图
（已知滑枕导轨与摆杆转动中心距离为800mm，大斜齿轮转 动中心与摆杆转动中心距离为400mm））
导入：➢昨天我们观察了牛头刨床，了解了牛头刨床
工作原理及各机构的运动，但是如何表达？
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
明确任务
➢学习教材相关内容，搜集和整理关于B6050E牛头刨床各传动 机构的信息和资料。
➢本次课的工作任务是：
1、了解运动副、自由度等概念； 2、测绘牛头刨床导杆机构运动简图，计算其自由度； 3、测绘带传动机构运动简图，计算其自由度。
2. 平面运动副如何分类？各有何特点？
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
【教师讲授】 运动副的画法
补充：机架的画法
1、构件一般用直线或方块表示，亦可用简单的图形表示。 2、转动副用小圆圈表示，小圆圈画在转动副中心位置。 转动副
移动副
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
4、原动件与输出构件之间采用多组完全相同的运动链。
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
例
复
2
5
3局
1
4
7
8
虚
6
8
F＝3n－2PL－PH ＝3 7－2 9 －1 ＝2
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
【小组讨论】 1、计算牛头刨床带传动机构的自由度
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
小结：
1、运动副、自由度等概念 2、机构自由度的计算 3、机构运动简图的绘制
作业：
1、见空间 2、预习实验二
星期一实验：实验指导书---实验二
安排：1班星期一5、6节第一批，第二批课外 2班星期一7、8节第一批，第二批课外
请带好实验指导书、绘图工具及草稿纸
2 5
3
处理：K个构件同时在一处以转动副相联，它必然
构成（K-1）个转动副。
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
例
复
2
3
5
1
6
4
F ＝ 3n－2PL－PH
× ＝ 3 5 －2 6 － 0
＝3
F ＝ 3n－2PL－PH ＝ 3 5 －2 7－ 0 ＝1
√
项目一 牛头刨床机械传动系统分析 任务1-1 牛头刨床传动机构运动简图测绘
图a)为主动件数小于机构自由度的例子。由于主动件只有一 个，而机构自由度F=3×4-2×5=2，所以，当只给定主动件的位 置角时，从动件2、3、4的位置不能确定(有多解)。因此，当主动 件匀速转动时，从动件2、3、4将随机乱动。
图b)为主动件数大于机构自由度的情形。显然，除非将构件 2拉断，否则不可能同时满足主动件1、3的给定运动。