平面机构的自由度和速度分析

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1、(从运动观点看)由构件组成(从制造观点看)由零件组成机械机器机构构件零件通用零件专用零件原动构件从动构件机架与动力源组合零件构件机构机器静联接动联接(运动副)机器的组成：第1章平面机构的自由度和速度分析本章要解决问题构件组合具有确定相对运动的条件是什么？　　怎样绘制机构运动简图。基本要求理解自由度、运动副、复合铰链、局部自由度、虚约束的概念；　　能正确计算平面机构的自由度；　　能绘制简单机械的机构运动简图；重点机构运动简图绘制，机构自由度的计算。所有构件都在相互平行的平面内运动的机构称为平面机构，否则称为空间机构。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

2、分（点、线、面），例如：凸轮、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仍能产生某些相对运动的联接。三个条件，缺一不可§1-1运动副及其分类运动副的分类根据两构件的接触性质（点、线、面），平面运动副可分为：1）平面低副两构件为面接触，允许一个相对运动。可分为转动副和移动副。转动副两构件在接触处只允许相对转动。移动副两构件在接触处只允许相对移动。2）平面高副两构件为点或线接触，允许两个相对运动。说明例其它，球面副和螺旋副(空间运动副)（接触压强较小）（接触压强较大）运动副类型小结平面低副:转动副、移动副（面接触）平面高副:齿轮副、凸轮副（点、线接触）空间低副:螺

3、旋副、球面副、圆柱副（面接触）空间高副:球和圆柱与平面、球与圆柱副(点、线接触)运动副特性:运动副一经形成,组成它的两个构件间的可能的相对运动就确定。而且这种可能的相对运动,只与运动副类型有关,而与运动副的具体结构无关。§1-2平面机构运动简图机构各部分的运动，取决于：原动件的运动规律、各运动副的类型、机构的运动尺寸(确定各运动副相对位置的尺寸)机构运动简图:撇开与运动无关的构件外形和运动副的具体构造，用简单线条和规定符号来表示构件和运动副，按比例定出各运动副的位置，以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。（表示机构运动特征的一种工程用图）用简单线条表示构件规定

4、符号代表运动副按比例定出运动副的相对位置与原机械具有完全相同的运动特性比较：机构示意图：为了表明机械的组成状况和结构特征，不严格按比例绘制的简图用途：分析现有机械，构思设计新机械若干1个或几个1个原动件1234从动件机架(1)机架（固定构件）：固定不动的构件，或者作为参考系的构件，如机床床身、车辆底盘、飞机机身。(2)主动件：按给定运动规律独立运动的构件(3)从动件：其余的活动构件任何一个机构中，必有一个构件被相对地看作固定件。例如气缸体虽然跟随汽车运动，但在研究发动机运动时，仍把气缸体当作固定件。在活动构件中必须有一个或几个原动件，其余的都是从动件。一、机构的组成机构＝机架＋原动

5、件＋从动件1个或几二、构件的表示不管构件形状如何，简单线条表示，带短剖面线表示机架。转动副三、运动副用符号代表移动副齿轮副凸轮副122122运动副的表示：带运动副的构件：机构运动简图常用符号（摘自GB4460-85）机构运动简图的绘制1.分析机械的动作原理、组成情况和运动情况；2.沿着运动传递路线，分析两构件间相对运动的性质，以确定运动副的类型和数目；3.测量出运动副间的相对位置,适当地选择运动简图的视图平面4.选择比例，按规定符号绘制。并从运动件开始，按传动顺序标出各构件的编号和运动副的代号。在原动件上标出箭头以表示其运动方向。绘制路线：原动件中间传动件输出构件观察重点：各构

6、件间构成的运动副类型良好习惯：各种运动副和构件用规定符号表达误区：构件外形注意：要合理选择原动件的位置顺口溜：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。1234ABC141223A14B12C23432414绘制动画颚式破碎机●A1234BCD活塞泵运动简图例２运动简图例１运动简图例3自由度说明例相对于参考坐标系，构件所具有的独立运动称为构件的自由度；或者说：自由度指的是描述构件运动的独立参数。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。一个作平面运动的自由构件有三个自由度。§1-3平面机构自由度的计算自由构件作空间运动→六个自

7、由度(1)平面运动构件的自由度(构件可能出现的独立运动)(2)平面运动副引入的约束R(对独立的运动所加的限制)与其它构件未连之前：3用运动副与其它构件连接后,运动副引入约束,原自由度减少xyＯ21一、平面机构自由度的计算xyＯ21运动副的形成引入了约束，使构件失去运动自由度。1.转动副xyoxyo结论：平面低副引入2个约束平面高副引入1个约束2.移动副3.齿轮副nnnn4.凸轮副(3)平面机构自由度计算公式如果：活动构件数：n低副数：pl高副数：ph未连接前总自由度：