第01章机械系统的运动简图设计

一. 运动副(kinetic pair )——机构中由两构件直接接触的具有一 定相对运动的可动联接。如：
内燃机中活塞2与气缸体1（相对移动） 连杆3与活塞2（相对转动）
连杆3与曲轴4（相对转动）
曲轴4与缸体1（相对转动）组成可动连接。
相对转动
相对移动
二. 运动副的分类 低副：面接触的运动副
（1）根据运动副中构件 间的接触形式分： 高副：点、线接触的运动副
D
Fv
机械系统的运动简图是用规定的符号，绘出能准确表达出机构各构件之间 的相对关系及运动特征的简单图形。
三. 平面机构运动简图(planar mechanism kinematic sketch ) 平面机构(planar mechanism )——所有构件都在同一平面或平 行平面内运动的机构。 如：内燃机中的曲柄滑块机构。
7. 凸轮
从 连杆3、曲轴4 动 齿轮5 、 6 件 凸轮7 、推杆8
6. 齿轮 5. 齿轮
1.汽缸体
2. 活塞
3. 连杆
4. 曲轴
2．从原动件开始，按运动传递顺序，分析各构件之间相对 运动的性质、确定运动副的种类和数目。
2个移动副——2和1、8和1；
该机构 4个转动副——2和3、3 和4、5和1、6和1； 2个高 副——5和6、7 和8 。
移 动 副
转
动
凸轮副
齿轮副
副
高副(high pair)
低副(low pair)
平面运动副 （2）根据构件间的相对运动分：
空间运动副
1 2
球面副
球销副
空间运动副
螺旋副
§1-2 平面机构运动简图
机构运动简图(kinematic sketch )—— 是用规定
的符号，绘出的能准确表达机构各构件之间的相对运动关系 及运动特征的简单图形，称为机构运动简图 。(即：用线条和 简单图形代表构件，用规定符号代表运动副，按比例作出的 图形）。内燃机中由汽缸体、活塞、连杆和曲轴组成的曲轴 滑块机构。
第一章
一. 机械系统
(machinery system)
原动机 ——给机械系统提供动力。
传动装置 ——将原动机的动力和运动传递给执 行机构的中间装置。 （1）减速或增速； （2）变速； 它的功能： （3）传递动力； （4）改变运动规律； （5）实现多路运动；
工作机构（执行机构）
——利用机械能来进行生产或达到预定 要求的装置。
一．机构构件分类
组成机构的构件可分为两大类：
机架（或固定构件）——内燃机的汽缸体 活动构件—— 除机架外的所有可动构件。如活塞、连杆、
曲轴及齿轮等。
内燃机
F
活塞
汽
缸
体
连杆
曲轴
曲柄滑块机构 运动简图
内 8.推杆 燃 机 结 7. 凸轮 构 分 析
6. 齿轮
1.汽缸体
2. 活塞
3. 连杆
活动构件
5. 齿轮
一）运动副的表示符号
1
1
11
2
2
2
2
1
2
转动副的符号
1
2
移动副的符号
高副的符号
二）构件的表示符号 两副构件（活动构件）
三副构件（活动构件）
固定构件
注意：固定构件用带有阴影线构件表示
三）常用机构运动简图符号
齿轮机构
凸轮机构
齿轮机构表示符号
凸轮机构表示符号
电动机
带传动
链传动
锥齿轮机构
蜗杆蜗轮传动
三. 平面机构运动简图绘制 ——举例说明
操纵控制装置
——操纵及控制机械系统各组成部分协 调动作。
联轴器
传 动 系 统 减速器
联轴器
运输带 ——工作机
电动机 — 原动机
带式运输机
二. 机械系统运动简图(machinery system kinetic sketch )
带式运输机传动简图
原动机
传动系统
工作机
电动机
联轴器
减速器
联轴器
带式运输机
8.推杆 7. 凸轮
1.汽缸体
2. 活塞
3. 连杆
6. 齿轮 5. 齿轮
4. 曲轴
3．合理选择视图平面 （选机构的主运动平面及其 平行平面）和适当的机构运 动瞬时位置（图示位置）
4．选择适当的长度 比例尺μl定出运动副之 间的相对位置，用规定 的符号绘制机构运动简 图。
F
2C
1
6
3 E
5'
D
B 4
例1-1 绘制内燃机的机构运动简图 解：1．分析机构的运动，判别固定件、原动件和从动件
1）分析内燃机的机构组成：
主运动机构：由气缸体1、活塞2、连杆3、曲轴4组成 其他机构：齿轮机构（齿轮5 、齿轮6），凸轮机构（凸轮7 、 推杆8）
2）根据机构的运动情况， 8.推杆 判别固定件、原动件和从 动件
固定件: 气缸体1 原动件: 活塞2
4．合理选择视图平面（一般选机构的运动平面或者与运 动平面平行的平面），适当的机构的运动瞬时位置（以能够 清楚反映出各构件之间相对位置关系为原则）
A 4'
5
例1-2 绘制颚式破碎机机构运动简图
解：1．颚式破碎机的结构分析
2. 偏心轴
5. 带轮
1. 机架
3. 动颚板
4.肘板
颚式破碎机的组成情况
2．分析机构的运动，判别固 定件、原动件和从动件
1）机构的运动情况分析
2. 偏心轴
1. 机架 5. 带轮
颚式破碎机的主运动机构 由：机架1、偏心轴2（与带 轮5固连在一起）、动颚板3 和肘板4组成。动颚板3在偏 心轴驱动下作平面运动，将 堆放在动颚板与定颚板之间 的矿石压碎。
4. 曲轴
原动件：运动规律已知的活动构件。（内燃机中的活塞2） 主动件：作用有驱动力或驱动力矩的活动构件。
（活塞2 、齿轮5 、凸轮7）
从动件：机构中随主动件的运动而运动的其余活动 构件（如连杆3、曲轴4 、齿轮6 、推杆8 ）
输出件：输出运动或动力的从动件。（曲轴4 、推杆8 ）
二．常用机构运动简图的表示符号
3. 动颚板
4.肘板
颚式破碎机
2）判别
固定件—— 机架1 原动件—— 偏心轴2 从动件—— 动颚板3、肘板4
2. 偏心轴
1. 机架
3. 动颚板
4.肘板
5. 带轮
3．从原动件开始，按 运动传递顺序，分析各构 件之间相对运动的性质、 确定运动副的种类和数目。 因机构各构件之间的相对 运动均为转动，故组成4 个转动副，即：转动副A、 B、C、D，其中A和D为 固定铰链， B、C为活动 铰链
内燃机
F
活塞
汽
缸
体
连杆
曲轴
或 齿轮机构简图
曲柄滑块机构简图
四．本章主要内容、重点及难点
主 1）运动副及其分类
要 内
源自文库
2）平面机构的运动简图及其绘制
容 3）平面机构自由度计算及机构具有确定运动的条件
重点—— 平面机构自由度计算及机构具有确定运动的条件
难 机构运动简图绘制 点 有虚约束的机构自由度计算
§1-1 运动副及其分类