机械设计基础PPT课件

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运动副 名称
常用运动副的符号 运动副符号
两运动构件构成的运动副 两构件之一为固定时的运动副
2 转 动 平副 1 面 运 动 副移 动 副
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2
1
2 1
2 1
2
2
1
1
2
1 2
1
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22
22
1
1
1
1
2
2
1 2 1
1 2
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平
面
2
高
副
1
2
螺
空 间
1个或几个 .
若干
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§1－2 平面机构运动简图
机构运动简图－用以说明机构中各构件之间的相对 运动关系的简单图形。
作用： 1.表示机构的结构和运动情况。 2.作为运动分析和动力分析的依据。
机动示意图－不按比例绘制的简图 现摘录了部分GB4460－84机构示意图如下表。
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绘制图示鳄式破碎机的运动简图。
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2A 1 B
3 D
C4
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绘制图示偏心泵的运动简图
3 2 1 4
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设计：潘存云
偏心泵
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§1－3 平面机构的自由度
1 θ1 2
3
S’3 S3
2 1 θ1
3 4 θ4
给定S3＝S3(t)，一个独立参数 θ1＝θ1（t）唯一确定，该机 构仅需要一个独立参数。
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运动副的分类： 1)按引入的约束数分有： I级副、II级副、III级副、IV级副、V级副。
I级副
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II级副
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III级副
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两者关联
IV级副
V级副1
V级副2
V级副3
2)按相对运动范围分有： 平面运动副－平面运动 空间运动副－空间运动
例如：球铰链、拉杆天线、螺旋、生物关节。
给定的运动规律运动时，其余所有的构件都能得到确定的运动，那么，该运动链便成为机构。
定义：具有确定运动的运动链称为机构 。
机架－作为参考系的构件，如机床床身、车辆 底盘、飞机机身。
原（主）动件－按给定运动规律运动的构件。 从动件－其余可动构件。
机构的组成：
机构＝机架＋原动件＋从动件
1个
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步骤： 1.运转机械，搞清楚运动副的性质、数目和构件数目；
2.测量各运动副之间的尺寸，选投影面（运动平面），
绘制示意图。
3.按比例绘制运动简图。
简图比例尺： μl =实际尺寸 m / 图上长度mm
4.检验机构是否满足运动确定的条件。
举例：绘制破碎机和偏心泵的机构运动简图。
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第1章 平面机构的自由度和速度分析
§1－1 运动副及其分类 §1－2 平面机构的运动简图 §1－3 平面机构的自由度 §1－4 速度瞬心及其在机构速度分析中的应用
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§1－1 运动副及其分类
名词术语解释: 1.构件 －独立的运动单元 内燃机中的连杆
零件 －独立的制造单元
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在 机 架 上 的 电 机
带 传 动
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常用机构运动简图符号
齿 轮 齿 条 传 动
圆 锥 齿 轮 传 动
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链 传 动
外啮 合圆 柱齿 轮传 动
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圆柱 蜗杆 蜗轮 传动
凸 轮 传 动
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内啮
棘
合圆
轮
柱齿
机
轮传
构
动
机构运动简图应满足的条件： 1.构件数目与实际相同
套筒
内燃机 连杆 螺栓
连杆体
垫圈 螺母
轴瓦
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. 连杆盖
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2.运动副 定义：运动副－－两个构件直接接触组成的仍能产 生某些相对运动的联接。
a)两个构件、b) 直接接触、c) 有相对运动
三个条件，缺一不可
运动副元素－直接接触的部分（点、线、面） 例如：凸轮、齿轮齿廓、活塞与缸套等。
y
y
y
2
x
θ1 x
平面机构－全部由平面运动副组成的机构。 空间机构－至少含有一个空. 间运动副的机构。
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3)按运动副元素分有： ①高副－点、线接触，应力高。
例如：滚动副、凸轮副、齿轮副等。
②低副－面接触，应力低 例如：转动副（回转副）、移动副 。
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常见运动副符号的表示: 国标GB4460－84
2.运动副的性质、数目与实际相符
3.运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构 成比例。
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绘制机构运动简图
思路：先定原动部分和工作部分（一般位于传动线路 末端），弄清运动传递路线，确定构件数目及运动副 的类型，并用符号表示出来。
顺口溜：先两头，后中间， 从头至尾走一遍， 数数构件是多少， 再看它们怎相联。
旋 副
2
1 1
运
动球 副面
1
副
球 销
2
副 北京联合大学专用
2 1
2 1
1
2
.
2 1
2 1
1 2
1 2
1 2
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构件的表示方法:
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一般构件的表示方法
杆、轴构件
固定构件
同一构件
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一般构件的表示方法
两副构件 三副构件
若 仅 给 定 θ1 ＝ θ1 （ t ） , 则 θ2 θ3 θ4 均不能唯一确定。若同 时给定θ1和θ4 ，则θ3 θ2 能 唯一确定，该机构需要两个独立
参数 。
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定义：保证机构具有确定运动时所必须给定的 独立运动参数称为机构的自由度。
原动件－能独立运动的构件。 ∵一个原动件只能提供一个独立参数
∴机构具有确定运动的条件为：
自由度＝原动件数
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一、 平面机构百度文库由度的计算公式
作平面运动的刚体在空间的位置需
要三个独立的参数（x，y, θ） y
才能唯一确定。
单个自由构件的自由度为 3
F=3
θ (x , y)
x
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经运动副相联后，构件自由度会有变化：
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注意事项:
画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副 的性质。 3. 运动链
运动链－两个以上的构件通过运动副 的联接而构成的系统。闭式链、开式链
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4. 机构
机构是由若干构件经运动副联接而成的，很显然，机构归属于运动链，那么，运动链在什么条件下就能 称为机构呢？即各部分运动确定。分别用四杆机构和五杆机构模型演示得出如下结论： 在运动链中，如果以某一个构件作为参考坐标系，当其中另一个（或少数几个）构件相对于该坐标系按