机械应用基础 教学课件 作者 万志坚 1_第三章　平面机构的运动简图及自由度.pptx

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1、第三章　平面机构的运动简图及自由度第三章　平面机构的运动简图及自由度第一节　运动副及分类第二节　平面机构的运动简图第三节　平面机构的自由度第三章　平面机构的运动简图及自由度图3-1　不能运动的构件组合1—凸轮　2—杠杆　3—冲头　4—机架第一节　运动副及分类一、低副两构件通过面接触构成的运动副，称为低副。图3-2　移动副第一节　运动副及分类图3-3　转动副第一节　运动副及分类二、高副两构件通过点接触或线接触构成的运动副，称为高副。图3-4　凸轮高副第一节　运动副及分类图3-5　齿轮高副第一节　运动副及分类图

2、3-6　高副第二节　平面机构的运动简图一、运动副与构件的表示方法图3⁃7是两个构件组成回转副的表示方法。图3-7　转动副符号第二节　平面机构的运动简图图3-8　移动副符号第二节　平面机构的运动简图图3-9　高副符号第二节　平面机构的运动简图图3-10　构件表示法二、机构运动简图的绘制绘制机构运动简图的一般步骤如下：1)分析机构运动，找出机架、原动件与从动件。第二节　平面机构的运动简图2)从原动件开始，按照运动的传递顺序，分析各构件之间相对运动的性质，确定活动构件数目、运动副的类型和数目。3)合理选择视图平面

3、，应选择能较好表示运动关系的平面为视图平面。4)选择合适的比例尺，长度比例尺用μ表示，在机械设计中规定如下：5)按比例定出各运动副之间的相对位置，用规定符号绘制机构运动简图。第二节　平面机构的运动简图6)各转动中心标以大写的英文字母，各构件标阿拉伯数字，机构的原动件以箭头标明。图3-11　抽水唧筒及其机构简图1—手柄　2—杆件　3—活塞杆　4—抽水唧筒第二节　平面机构的运动简图图3-12　冲压装置1—机架　2、3、4—构件第二节　平面机构的运动简图例3-1　试绘制图3-11a所示抽水唧筒的机构运动简图。解1

4、)分析机构运动，判别构件的类型和数目。2)分析各构件间运动副的类型和数目。3)选择视图平面。4)选择合适的比例尺。5)绘制抽水唧筒的机构运动简图。例3-2　绘出图3-12a所示机构的运动简图。第二节　平面机构的运动简图解　从图中可见1为机架，构件2在A点与机架连接，并相对机架转动，构成转动副；构件3与构件2在B点以转动副连接；构件3与构件4在C点以转动副连接；构件4相对机架1可以上下移动，构成移动副，移动副导路就在A、C连线上。量出AB、AC的长度，取适当比例尺，绘得该机构的运动简图如图3-12b所示。第三

5、节　平面机构的自由度一、平面机构自由度及其计算公式一个作平面运动的自由构件具有三个独立运动的可能性。图3-13　平面机构的自由度第三节　平面机构的自由度二、构件系统成为机构的条件机构是具有确定相对运动的构件系统。1)F>0。2)原动件的数目等于构件系统的自由度数。1)当F>0，且原动件的数目小于机构的自由度时，则该构件系统不具有确定运动。2)当F<0或者构件系统的原动件数大于自由度，则该构件系统卡死。例3-2　计算图3-14所示颚式破碎机主机体的自由度。第三节　平面机构的自由度解　在颚式破碎机主体机构中，活

6、动构件数n＝3；低副数PL=4；高副PH＝0，所以有图3-14　颚式破碎机及其机构简图a)颚式破碎机　b)机构简图1—偏心轴　2—碾碎压板　3—压板　4—可上下调支点第三节　平面机构的自由度三、计算平面机构自由度应注意的事项应用式（3⁃1）计算平面机构自由度时，要注意以下几种情况。1.复合铰链图3-15　复合铰链第三节　平面机构的自由度图3-16　圆盘锯主体机构的自由度1—机架　2、3、4、5、6、7、8(原动件)—活动构件第三节　平面机构的自由度图3-17　局部自由度第三节　平面机构的自由度例3-3　计算

7、图3-16所示圆盘锯主体机构的自由度。解　机构中有7个活动构件，n＝7；A、B、C、D四处都是三个构件汇交成的复合铰链，各有两个转动副，E、F处各有一个转动副，故PL=10。由式(3-1)可得2.局部自由度3.虚约束1)两构件构成若干移动副，其导路均相互平行或重合时，则只有一个移动副起约束作用，其余为虚约束。第三节　平面机构的自由度图3-18　导路重合的虚约束第三节　平面机构的自由度2)两个构件之间组成多个轴线重合的转动副时，只有一个转动副起作用，其余都是虚约束。图3-19　两构件组成多个转动副形成虚约束第

8、三节　平面机构的自由度3)两构件组成多个高副，且各高副接触点处公法线重合时，只应考虑一处高副所引入的约束，其余的为虚约束，如图3-20所示。图3-20　两构件组成多个高副形成虚约束第三节　平面机构的自由度4)“距离不变”引入的虚约束。图3-21　“距离不变”引入的虚约束5)对运动无影响的对称部分引入的虚约束。第三节　平面机构的自由度图3-22　对称结构引入的虚约束第三节　平面机构的自由度例3-4　计算图3-23a