常用机构教学课件PPT

平面机构的自由度
1.3.2 平面机构自由度的计算
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。
第1章
平面机构的自由度
2.计算公式 设 n：机构中活动构件数；
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。
第1章
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。
第1章
平面机构的运动简图
1.2.2 绘制机构运动简图的步骤
例题2
第1章
1.3 平面机构的自由度
1.3.1 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 = 1 ( t )
构件2、3的运动是确定的
第1章
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
第1章
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。
第1章
平面机构的运动简图
n = 5, Pl = 7, Ph = 0
F = 3n - 2Pl – Ph = 3×5 -2×7 – 0 = 1
惯性筛机构
◆计算中注意观察是否有复合铰链，以免漏算转动副数目，出现 计算错误。
第1章
平面机构的自由度
滚子的转动自由度并不影响整个机构的运动，属局部自由度。
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
说明
5.虚约束对机构的影响
说明
第1章
平面机构的自由度
三个构件在同一轴线处，两个转动副。 推理：m个构件时，有m – 1个转动副。
第1章
平面机构的自由度
C处为复合铰链
=
4
(
t
)，
构件2、3的运动是确定的
第1章
平面机构的自由度
2.结论
•机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目称机构的 自由度。
•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
第1章
第1章
平面运动副
一、平面运动副
按两构件接触情况，常分为低副、高副两大类。 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
第1章
平面运动副
b)活动铰链转动副
第1章
平面运动副
(2) 移动副：只允许两构件作相对移动。
移动副
第1章
平面运动副
2.高副 两构件以点或线接触而构成的运动副。
凸轮副
第1章
平面运动副
齿轮副
第1章
平面运动副
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
第第91章章
1.2 平面机构的运动简图
1.2.1 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。
1.1 平面运动副
1.1.1 运动副
运动副： 构 相件 对和 运构 动件 。之 而间 两既构要件相之互间连这接种（可接动触的连）接在（一接起触，）又就要称有 为运动副。
运动副元素：两构件上直接参加接触构成运动副的部分。
第1章
平面运动副
1.1.2 自由度和运动副约束
自由度：把构件相对于参考系具有的独立运动参数的数目称为自由度
第1章 常用机构
常用机构 各种机械中经常使用的机构。
通用零件 各种机械中普遍使用的零件。
第1章
第1章平面机构及其运动简图
本章要点： 各种常用机构 运动副的概念
机构自由度的概念
第1章
第1章 平面机构及其运动简图
应掌握内容：
平面运动副 平面机构的运动简图绘制 平面机构的自由度计算
第1章
解： n =5, Pl = 7, Ph = 0 F = 3n – 2Pl – Ph = 3×5 – 2×7 – 0 =1
第1章
平面机构的自由度
1.3.3 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
第1章
平面机构的运动简图
绘制右图所示机构模型的机构运动简图
解：观察动画可知，构件 １、４构成转动副，中心 为Ｃ点；构件１、２在Ａ 点构成转动副；构件２、 ３在Ｂ点构成转动副；构 件３、４构成移动副。
由于构件３、４的表 达不同，该机构模型的机 构运动简图有两种，分别 称为导杆机构和摇块机构。 这个例子说明：实现同样 功能的机械是可以用不同 的机构来实现的。
解：1）分析运动，确定构 件的类型和数量
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来自百度文库
5）画出各运动副和机构 符号，并表示出各构件
排气阀4 气缸体1
齿轮10
凸轮7
第1章
平面机构的运动简图 例 题 1
Ph ：机构中高副数； 则 F = 3n - 2Pl - Ph 3.计算实例
Pl ：机构中低副数； F ：机构的自由度数；
n = 3, Pl = 4, Ph = 0
F = 3n - 2Pl - Ph
=3×3 - 2Pl - Ph =3×3 - 2×4 - 0
=1
第1章
平面机构的自由度
计算实例
1）功能分析。确定机械系统的总功能和进行功能分解。 2）绘制机械系统运动循环图。 3）执行（工作）机构选型。 4）绘制机械系统的运动方案图。 5）机构的尺度综合。 6）绘制机械系统运动简图。
第1章
平面机构的运动简图
试绘制内燃机的机构运动简图
例题1
第1章
平面机构的运动简图 例 题 1