平面机构自由度和速度分析ppt课件.ppt

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1、课前须知§1-1平面机构的组成§1-2运动副及其分类§1-3平面机构的运动简图§1-4平面机构的自由度及具有确定运动的条件第一章平面机构的运动简图及自由度计算课前须知主要任务：了解机构的组成，搞清运动副、约束和自由度的概念；能绘制平面机构运动简图；能计算平面机构自由度；重点：平面机构运动简图的绘制及自由度的计算。难点：虚约束的判断。1-1平面机构的组成一、机构的组成与分类：1、机构：是具有确定相对运动的构件的组合。构件：机构中的（最小）运动单元一个或若干个零件刚性联接而成。平面机构：各构件的相对运动平面互相平行空间机

2、构：各构件不完全在同一平面或相互平行的平面内运动。蜗杆传动四连杆机构一、机构的组成与分类：2、机构分类：1-1平面机构的组成二、自由度：1、构件所具有的独立运动的数目称为构件的自由度。平面运动的构件有三个自由度。2、对构件独立运动所施加的限制称为约束。1-2运动副及其分类一、运动副1、运动副：使两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动联接。2、运动副三要素：两构件直接接触：点、线、面有相对运动二、运动副分类：1、按引进的约束数目分类2、按两构件的接触情况分类3、按两构件的相对运动分类4、按运动状态分类1-2运动副及其

3、分类1-3平面机构的运动简图一、基本知识：任何一个机构都是有若干构件组成。这些构件可分三类：原动件：机构中作用有驱动力或力矩的构件；机　架：机构中固结于参考系的构件；从动件：机构中除了原动件和机架以外的构件。在任何一个机构中，必须有一个、也必须只能有一个构件作机架；在可动构件中必须有一个或几个构件为原动件。认识机构中的构件二、机构运动简图：1-3平面机构的运动简图按比例，用特定的符号和线条，简明表示机构各构件之间相对运动关系的图形。1、运动简图中常见的运动副和构件的表示（1）、运动副的符号（2）、构件（杆）：2、绘机

4、构运动简图的步骤3、例题：绘制颚式破碎机的机构运动简图1-4平面机构的自由度及具有确定运动的条件一、平面机构的自由度1、机构的自由度机构中活动构件相对于机架所具有的独立运动的数目。2、平面机构的自由度的计算公式已知：n个活动构件自由度为3n。PL个低副　　限制2PL个自由度PH个高副　　限制PH个自由度机构自由度数＝活动构件的自由度数－引入运动副减少的自由度数F=3n-2PL-PHF即：3、例（1）：求颚式碎矿机机构自由度。【解】活动构件数　n＝3由图可知：低　副　数PL＝4高　副　数　PH＝0故　F=3n-2PL-

5、PH＝3×3－2×4－0＝1一、平面机构的自由度二、机构具有确定运动的条件1-4平面机构的自由度及具有确定运动的条件1、什么是确定运动？分析两个杆系机构的运动：ab机构在什么条件下才能具有确定运动呢？机构在什么条件下才能具有确定运动呢？b图F=3n-2PL-PH＝3×3－2×4－0＝1由此见，机构自由度为1时，需要1个原动件，机构自由度为2时，需要2个原动件，即机构具有确定运动的条件即：机构的原动件（主动件）数目必须等于机构的自由度。计算自由度：a图F=3n-2PL-PH＝3×4－2×5－0＝22、机构具有确定运动的

6、条件：机构的自由度数=机构的原动件数二、机构具有确定运动的条件F≤0：构件间无相对运动，不成为机构。F>0：分析：原动件数=F运动确定原动件数F机构破坏3、机构具有确定运动与机构自由度的关系：二、机构具有确定运动的条件例（2）：如图所示为一六杆机构。要求计算其自由度。【解】由图可知：低　副　数PL＝6高　副　数　PH＝0故　F=3n-2PL-PH＝3×5－2×6－0＝3活动构件数　n＝5计算机构自由度时应注意的问题3、机构具有确定运动与机构自由度的关系：三、计算机构自由度时应注意的问题1-4平

7、面机构的自由度及具有确定运动的条件1.复合铰链：三个或三个以上个构件在同一条轴线上形成的转动副。由m个构件组成的复合铰链包含的转动副数目应为（m-1）个例题例（2）：如图所示为一六杆机构。要求计算其自由度。【解】由图可知：低　副　数PL＝7高　副　数　PH＝0故　F=3n-2PL-PH＝3×5－2×7－0＝1活动构件数　n＝5三、计算机构自由度时应注意的问题2、局部自由度:与输出件运动无关的自由度，计算机构自由度时可删除。错误：＝三、计算机构自由度时应注意的问题正确：3、虚约束：重复而不起独立限制作用的约束称为虚约束

8、。计算机构的自由度时，虚约束应除去不计。虚约束常出现的形式有以下几种：轨迹重合的虚约束转动副轴线重合的虚约束移动副导路平行的虚约束机构对称部分的虚约束三、计算机构自由度时应注意的问题五、例题：计算图示机构的自由度，并指出复合铰链、局部自由度和虚约束。1-4平面机构的自由度及具有确定运动的条件解：习题：计算下列机构自由度1、按引进的约束数目分类引