机械设计基础ppt课件.ppt

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1、机械系统的运动简图主要学习内容1-1运动副1-2机械系统的运动简图1-3机械系统具有确定运动的条件思考题主要学习内容主要学习内容：●了解机构的组成和机构运动简图的概念●平面机构自由度的计算●平面机构具有确定运动的条件运动副机构是用运动副联接起来的，有一个构件为机架，来传递运动和力的构件系统。运动副：两个构件直接接触组成的具有相对运动的可动联接。◆两个构件◆直接接触◆有相对运动三个条件缺一不可运动副元素——构件间直接接触的表面部分（点、线、面）。运动副的分类：按接触情况分低副和高副。低副：面接触；低副又分为转动副(铰链)和移动副。高副：点或线接触；如：

2、滚动副、凸轮副、齿轮副等。滚子凸轮齿轮齿廓活塞与缸套上述运动副中，两构件相对运动均为平面运动，称为平面运动副。相对运动为空间运动，称为空间运动副。机械系统的运动简图机构运动简图：用规定的线条和符号表示构件、运动副，按一定比例关系表示各运动副的相对位置，表现出与原机构完全相同的运动特征的简单图形。机构运动示意图：不按比例绘制的简图。部分运动副和机构运动简图符号(GB4460－84)。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。绘图步骤：◆分析机构运动。找出固定件(

3、机架)、原动件和从动件。◆从原动件开始，按运动顺序，确定运动副的类型和数目。◆选适当的投影面和机构运动位置。◆选比例尺μL[实际长度(m)／图示长度(mm)］用规定符号绘图。例：鳄式破碎机内燃机插齿机构件的表示方法:机械系统具有确定运动的条件一、机构运动确定性的概念当原动件作独立运动时，各从动件随之作确定的运动，各从动件的位置均由原动件的位置所确定。1231234三杆结构四杆结构五杆结构不能动有一个原动件运动确定有一个原动件运动不确定有二个原动件运动确定12345由此可见，机构可能接受外部输入的独立运动的数目(即允许外部给予该机构的独立位置参数的数

4、目)是判断机构运动确定性的重要参数。----机构的自由度。机械系统具有确定运动的条件二、平面机构的自由度计算n为活动构件数；Pl为低副数；PH为高副数；例：(1)铰链四杆机构其自由度：F=3n-2Pl-PH=3×3-2×4-0=1(2)铰链五杆机构(3)自由度为0的构件组合五杆：F=3×4-2×6-0=0四杆：F=3×3-2×5-0=-1三杆：F=3×2-2×3-0=0桁架！机构具有确定运动的条件：机构自由度F大于零，且等于原动件个数。上述例子说明：原动件＜F，机构运动将不确定原动件＞F，则导致机构簿弱环节的损坏。q(x,y)yxO一个低副：引入二个

5、约束一个高副：引入一个约束1.自由度计算其自由度：F=3n-2Pl-PH=3×4-2×5-0=2平面机构的自由度计算例：计算曲柄滑块机构的自由度。S3123解：活动构件数n=3低副数Pl=4高副数Ph=0F=3n－2Pl－Ph=3×3－2×4=1例：计算图示凸轮机构的自由度123解：活动构件数n=2低副数Pl=2高副数Ph=1F=3n－2Pl－Ph=3×2－2×2－1=1平面机构的自由度计算例：判断牛头刨床主体机构是否有确定的运动。解：n=5Pl=7Ph=0F=3n－2Pl－Ph=3×5－2×7=1机构原动件为1，∴机构运动确定。计算自由度应注意的问

6、题(1)复合铰链由三个或更多个构件在同一处构成的多个转动副称为复合铰链。若复合铰链由m个构件组成，则其转动副的数目为(m-1)个。(2)局部自由度构件局部运动所产生的自由度。局部自由度可改善构件工作状况。2.计算自由度应注意的问题例：判断图示机构的运动确定性。。CDABF1E23456解：n=5Pl=6Ph=0F=3n－2Pl－Ph=3×5－2×6=3机构原动件为1，机构运动不确定。但实际上机构自由度为1，运动确定。两构件在多处接触形成转动副，且转动轴线重合，只算一个转动副，其余为虚约束；计算自由度应注意的问题(3)虚约束A123BCD4EF机构中某

7、些运动副带入的对机构运动起重复约束作用的约束。对运动不起作用的对称部分。例：火车车轮的虚约束其它虚约束计算自由度应注意的问题例：计算图示机构的自由度，并判断机构是否有确定的运动。CDABGFoEE’复合铰链:转动副C，2个低副；局部自由度：F虚约束：E′n=7Pl=9Ph=1F=3n－2Pl－Ph=3×7－2×9－1=2机构原动件为2，运动确定。计算自由度应注意的问题例：计算图示机构的自由度。解：活动构件数n=5低副数Pl=7高副数Ph=0F=3n－2Pl－Ph=3×5－2×7=1复合铰链处CABCD鳄式破碎机运动简图的绘制DCBA1432转动副：移

8、动副：常见运动副符号(GB4460－1984)高副：构件的表示方法:CAB12344'D55'6内燃机运动简