平面机构的自由度和速度

《平面机构的自由度和速度》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章平面机构的自由度和速度分析主要内容:运动副及其分类运动简图机构具有确定运动的条件机构速度瞬心及分析本章重点:机构具有确定运动的条件机构速度瞬心及分析本章难点:机构速度瞬心及分析1.1运动副及其分类构件之间直接接触并能产生一定形式相对运动的(可动)连接。运动副元素：两构件上直接参加接触构成运动副的部分。1.1.1运动副运动副：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1.1运动副及其分类按两构件接触情况，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

2、。a)固定铰链一、平面运动副1.1运动副及其分类b)活动铰链转动副1.1运动副及其分类(2)移动副：只允许两构件作相对移动。移动副1.1运动副及其分类2.高副两构件以点或线接触而构成的运动副。凸轮副1.1运动副及其分类齿轮副3.1机构的组成二、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3.1机构的组成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。1.2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

3、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。1.2平面机构的运动简图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。1.2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。凸轮副齿轮副1.2平面机构的运动简图1.2平面机构的运动简图1.2.2绘制机构运动简图的步骤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

4、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。例1.1试绘制内燃机的机构运动简图1.2平面机构的运动简图气缸体1活塞2进气阀3排气阀4连杆5曲轴6凸轮7顶杆8齿轮10解：1）分析运动，确定构件的类型和数量2）确定运动副的类型和数目3）选择视图平面4）选取比例尺，根据机构运动尺寸，定出各运动副间的相对位置5）画出各运动副和机构符号，并表示出各构件1.2平面机构的运动简图1.2平面机构的运动简图举例鄂式破碎机缝纫机引线机构图1-9活塞泵p.101.找固定件(1个)、原动件(≥1个)、从动件2.找运动副1.3平面机构的自由度1.实例分析不能产生运

5、动给定构件1运动参数=(t)构件2、3的运动是确定的1.3.1机构具有确定运动的条件→F=0→机构不动原动件数目＝机构自由度数目给定构件1运动参数=(t)，构件2、3、4的运动是不确定的再给定构件4运动参数=(t)，构件2、3的运动是确定的1.3平面机构的自由度→F＞原动件数→机构运动不确定原动件数目＝机构自由度数目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1.3平面机构的自由度2→F＜原动件数→杆

6、2被拉断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。1.3平面机构的自由度2.计算公式n：机构中活动构件数；Pl：机构中低副数；Ph：机构中高副数；F：机构的自由度数；F=3n-2Pl-Ph3.计算实例n=3,Pl=4,Ph=0F=3n-2Pl-Ph=3×3-2Pl-Ph=3×3-2×4-0设则=11.3平面机构的自由度计算实例n=5,Pl=7,Ph=0F=3n–2Pl–Ph=3×5–2×7–0=1解

7、：3.3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2.局部自由度3.虚约束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。说明个别构件所具有的，不影响整个机构运动的自由度称为局部自由度。说明重复出现的，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1.3平面机构的自由度解:1.如不考虑上述因素，解得：K=9,n=K－1=8→原动件数＜F→机构运动不确定→结论错误！2.重解：n=7，→原动件数=F→机构有确定运动PL=10，PH=1，原动件数=2→F=3n－2PL－PH=3×

8、8－2×1