机械设计基础平面机构的自由度和速度分析

《机械设计基础平面机构的自由度和速度分析》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§１－1运动副及其分类§１－2机构运动简图§１－3平面机构自由度计算§１－4自由度计算中的注意事项§１－5速度分析名词术语解释:1.构件(Link)－独立的运动单元§1－1运动副及其分类内燃机连杆零件(part)－独立的制造单元注意：零件是从制造加工角度提出的最小单元概念；构件则是从运动和功能实现角度提出的最小单元概念；构件可以是单一零件，也可以是几个零件的刚性联接。构件是组成机构的基本要素之一作者：潘存云教授a)两个构件、b)直接接触、c)有相对运动运动副元素——直接接触的部分（点、线、面）例：凸轮

2、、齿轮齿廓、活塞与缸套等。定义：运动副——两个构件直接接触组成的能产生一定相对运动的联接。三个条件，缺一不可作者：潘存云教授按运动副元素分有：①高副－两构件通过点或线接触而构成的运动副。例如：滚动副、凸轮副、齿轮副等。2.运动副②低副－两构件通过面接触而构成的运动副。例如：转动副（回转副）、移动副。常用运动副的符号运动副名称运动副符号两运动构件构成的运动副转动副移动副12121212121212121212121212两构件之一为固定时的运动副122121平面运动副平面高副螺旋副21121221211212球面副球销副121212空

3、间运动副121212常见运动副符号的表示:国标GB4460－84注意事项:作者：潘存云教授画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副的性质。机构的真实运动仅与机构中的运动副的机构情况（转动副、移动副及高副等）和机构的运动尺寸（由各运动副的相对位置确定的尺寸）有关，而与机构的外形尺寸等因素无关。3.运动链(Kinematicchain)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(Closechain)开式链(Openchain)作者：潘存云教授1个或几个1个或几个1个4.机构定义：具有确定运动的运动链称为机构。机

4、架－机构中的固定构件，如机床床身、车辆底盘、飞机机身。机构的组成：机构＝机架＋原动件＋从动件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。原动件－按给定运动规律运动的构件。从动件－其余可动构件。§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。机动示意图－不按比例绘制的简图2.作为运动分析和动力分析的依据。一般构件的表示方法杆、轴构件固定构件同一构件三副构件两副构件一般构件的表示方法常用

5、机构运动简图符号在机架上的电机齿轮齿条传动带传动圆锥齿轮传动链传动圆柱蜗杆蜗轮传动凸轮传动外啮合圆柱齿轮传动机构运动简图应满足的条件：1.构件数目与实际相同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。棘轮机构内啮合圆柱齿轮传动常用构件的表示方法:绘制机构运动简图步骤：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思路：先定原动部分和工作部分（一般位于传动线路末端

6、），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。举例：绘制破碎机和偏心泵的机构运动简图。鳄式破碎机作者：潘存云教授1234绘制图示偏心泵的运动简图偏心泵小结：1.分析机构的组成及运动情况，确定机构中的机架、原动部分、传动部分和执行部分，以确定运动副的数目。2.循着运动传递的路线，逐一分析每两个构件间相对运动的性质，确定运动副的类型和数目;3.恰当地选择投影面：一般选择与机械的多数构件的运动平面相平行的平面作为投影面。4.选择适当的比例尺,定出各运动副之间的相对位置，用规定的简单线条和各种运动副符号,将机构运动简图

7、画出来。作者：潘存云教授§1－3平面机构自由度计算1234θ1一个机构在什么条件下才能实现确定的运动呢？首先观察两个例子例1铰链四杆机构若给定机构一个独立运动，则机构的运动完全确定；例2铰链五杆机构若给定机构两个独立运动，则机构的运动完全确定。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）才能唯一确定。yxθ(x,y)F=3单个自由构件的自由度为3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。运动副自由度数约束数回转副12yx12Syx12xy12结论：构件自由度＝3－约束数移动副12高副21θ

8、经运动副相联后，由于有约束，构件自由度会有变化：＝自由构件的自由度数－约束数活动构件数n计算公式：F=3n－(2PL+Ph)构件总自由度低副约束数高副约束数3×n2×PL1×Ph推广到一般：原动件－能独立运动的构件。∵一个原动件只能提