第1章 平面机构的自由度和速度分析(基础) ppt课件.ppt

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1、第一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上的应用§1-1运动副及其分类一、构件自由度和绕A点转动。所以，一个作平面运动的自由构件有三个自由度。构件的自由度：相对于参考系构件所具有的独立运动。一个作平面运动的自由构件具有几个独立运动？构件S任一点A：沿x轴方向移动y轴方向移动§1-1运动副及其分类二、运动副机构的每个构件都以一定的方式与某些构件相互联接。这种联接不是固定联接，而是能产生一定相对运动的联接。传动齿轮两个轮齿间的联接等都构成

2、运动副。构件组成运动副后，其独立运动受到约束，自由度便随之减少。使两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接称为运动副。例如：轴与轴承的联接、活塞与气缸的联接、§1-1运动副及其分类三、运动副分类两构件组成的运动副，不外乎通过点、线或面的接触来实现。按照接触特性，通常把运动副分为低副和高副两类。(2)移动副:组成运动副的两个构件只能沿某一轴线相对移动。1．低副平面机构中的低副有两种。(1)转动副:两构件只能在一个平面内相对转动的运动副。两构件通过面接触组成的运动副称为低副。§1-1运动副及其分类平面高副二构件间的相对运动是：2.高

3、副两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。齿轮中的轮齿与轮齿等。沿接触处切线t-t方向的相对移动；在平面内的相对转动。如：车轮与钢轨、凸轮与从动件、§1-2平面机构运动简图实际构件的外形和结构往往很复杂，在研究机构运动时，为使问题简化，有必要撇开那些与运动无关的构件外形和运动副具体构造，仅用简单线条和符号来表示构件和运动副，并按比例定出各运动副的位置。说明机构各构件间相对运动关系的简化图形，称为机构运动简图。一、机构运动简图二、机构运动简图中的运动副表示图a、b、c是两个构件组成转动副的表示方法。用圆圈表示转动副，其圆心代表相

4、对转动轴线。§1-2平面机构运动简图移动副的导路必须与相对移动方向一致。两构件组成高副时，在简图中应画出两构件接触处的曲线轮廓，如图所示。两构件组成移动副的表示方法如图d、e、f所示§1-2平面机构运动简图一件三转动副三、机构运动简图中的构件的表示方法一件两转动副一件一个转动副和一个移动副§1-2平面机构运动简图三、机构运动简图中的构件的表示方法其他常用零部件的表示方法：可参看GB4460-84《机构运动简图符号》。例如：用粗实线或点划线画出一对节圆来表示互相啮合的齿轮；用完整的轮廓曲线来表示凸轮。对于机械中常用的构件和零件，有

5、时还可采用惯用画法：§1-2平面机构运动简图三、机构运动简图中的构件的表示方法是机构中随着原动件的运动而运动的其余活动构件。机构中的构件可分为三类：用来支承活动构件(运动构件)的构件。运动规律已知的活动构件。(1)机架:(2)原动件(主动件):(3)从动件:§1-2平面机构运动简图四、机构运动简图绘制方法注:机架应画上阴影线,原动件标出指示运动方向的箭头。找出：构件数、活动件、确定机架、原动件；确定机构中运动副数目及类型；3.选取适当比例尺原则:所选投影面应与机构中大多数构件的运动平面相平行;1.分析机构的组成和运动情况2.分析

6、运动副组成4.选择合适的投影面5.用规定符号绘出机构运动简图§1-3平面机构的自由度一、平面机构自由度计算公式用运动副将构件联接起来组成机构之后，机构中全部运动副所引入的约束总数为：分析:设:机构中的活动构件数为n机构中低副数为PL个机构中高副数为PH个在未用运动副联接之前，活动构件的自由度总数为3n；机构的自由度=活动构件的自由度总数-运动副引入的约束总数，这就是计算平面机构自由度的公式。2PL+PH机构的自由度数为：FF=3n-2PL-PH即(1-1)则：§1-3平面机构的自由度一、平面机构自由度计算公式计算机构的自由度活动

7、构件数n=3低副数PL=4高副数PH=0由平面机构自由度的公式F=3n-2PL-PH得：即当原动件数=1时，运动确定，是机构。机构中：F=3n-2PL-PH=3×3-2×4-0=1§1-3平面机构的自由度一、平面机构自由度计算公式计算机构的自由度活动构件数n=4低副数PL=5高副数PH=0由平面机构自由度的公式F=3n-2PL-PH得：运动不确定，不是机构。运动确定，是机构。机构中：F=3n-2PL-PH=3×4-2×5-0=2当原动件数=1时，当原动件数=2时，§1-3平面机构的自由度一、平面机构自由度计算公式计算机构的自由度

8、活动构件数n=2低副数PL=3高副数PH=0由平面机构自由度的公式F=3n-2PL-PH得：即独立运动=0，不能动，不是机构。机构中：F=3n-2PL-PH=3×2-2×3-0=0§1-3平面机构的自由度一、平面机构自由度计算公式因此，机构的自由度必定与原动件数