机械设计基础第三章ppt课件.ppt

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1、机械设计基础授课老师：胡鑫1第3章平面机构的结构分析§3-1机构的组成§3-2平面结构运动简图§3-3平面机构的自由度2本章内容：机构的组成；平面机构的运动简图；平面机构的自由度。本章重点：平面机构运动简图的绘制；平面机构自由度的计算。本章内容及重点3§3-1机构的组成2.运动副◆运动副：使两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接。◆运动副元素：参与接触而构成运动副的点、线、面。1.构件：机器中每一个独立的运动单元体。4想一想：你见过哪些运动副呢？5构件自由度与约束一个自由构件在空间具有6个自由度。作平面运动的自由构件具有3个自由度。构件的自由度：指一个构件相对于另一

2、个构件可能出现的独立运动的数目。自由构件：不受约束的构件。约束：指通过运动副联接的两构件之间的某些相对独立运动所受到的限制。低副：面与面接触的运动副。高副：点接触或线接触的运动副。运动副引入的约束数=两构件相对自由度减少的数目。（即：引入1个约束条件将减少1个自由度）6转动副：两构件只作相对转动的运动副。移动副：两构件只作相对移动的运动副。转动副约束了沿X轴移动和沿Y轴移动2个移动的自由度，保留了1个相对转动的自由度低副移动副约束了沿着Y轴的移动和绕轴X的转动2个自由度，保留沿轴线X移动的自由度带入了2个约束（即减少了2个自由度），保留了1个自由度7平面高副线接触点接

3、触带入了1个约束（即减少了1个自由度），保留了2个自由度8总结一下移9练习题答案1、A2、B3、D4、C5、A10运动链：指两个以上的构件通过运动副的连接而构成的可相对运动的系统。开链闭链开链闭链11§3-2平面结构运动简图想一想：下列机械的外形和结构那么复杂，我们如何才能方便的分析各构件之间的相互运动关系呢？机构运动简图：用规定的简单线条和符号表示机构中的构件和运动副，并按一定的比例画出表示各运动副的相对位置及它们相对运动关系的图形，这种表示机构各构件之间相对运动关系的简单图形称为机构运动简图。机构运动简图的作用机构运动简图应与它所表示的实际机构具有完全相同的运动特

4、性。1．可以了解机构的组成和类型，即机构中构件的类型和数目、运动副的类型和数目、运动副的相对位置。2．表达一部复杂机器的传动原理，进行机构的运动和动力分析。12运动副及构件的表示方法构件：用线段或小方块表示若构件固联在一起，则涂以焊缝记号表示焊缝记号焊缝记号画有斜线的表示机架机架13转动副一个构件具有多个转动副的画法移动副注意：移动副的导路应与两构件相对移动的方向一致14平面高副两构件组成平面高副时，其运动简图中应画出两构件接触处的曲线轮廓。对于凸轮和滚子，习惯画出其全部轮廓；对于齿轮，常用点画线画出其节圆。凸轮滚子齿轮凸轮滚子15常用运动副的符号1617推土机18绘

5、制平面机构运动简图的步骤是：（1）分析机构的结构和运动情况，找出机架与原动件；（2）确定构件、运动副的类型和数目；（3）测量出运动副间的相对位置；（4）选定适当的比例尺，绘制机构运动简图。原动件机架19内燃机20练习题答案1、D2、A3、B4、D5、B21§3-3平面机构的自由度1、平面机构的自由度机构的自由度：机构中各构件相对于机架所具有的独立运动的数目。假设平面机构共有n个活动构件：3n个自由度机构里共有PL个低副和PH个高副：引入(2PL+PH)约束平面自由构件：3个自由度平面低副：引入2个约束（减少2个自由度）平面高副：引入1个约束（减少1个自由度）平面机构的

6、自由度计算公式：F=3n-(2pl+ph)=3n-2pL-pH22机构具有确定运动的条件机构是用运动副连接起来的、有一个构件为机架的、具有确定运动的构件系统。若机构的自由度为零，则各构件间不可能产生相对运动，这样的构件组合称为桁架，而不是机构。因此，机构的自由度必须大于零。根据自由度与原动件数目之间的关系可以判定机构是否具有确定的运动：（1）若原动件的数目小于自由度的数目（F），机构可以运动，但运动不确定；（2）若自由度大于0（）且等于原动件的数目，机构具有确定的运动；（3）若原动件的数目大于自由度（F）或自由度小于等于0（），机构不能运动。因此，机构具有确定运动的条

7、件是：机构的原动件的数目应等于机构的自由度的数目。1）F≤0时刚性桁架，构件间不能产生相对运动。2）F>0时，F<原动件数，机构遭到破坏；F>原动件数，机构运动不确定（能动但是乱动）；F=原动件数，机构具有确定运动。23四杆机构给定一个独立运动参数：其余构件有确定运动。机构中给定独立运动参数的构件为原动件。F=3n-2pl–ph=3×3-2×4-0=124Fa=3×2-2×3=0Fb=3×3-2×5=-1F0运动链不能运动，不成为机构桁架机构25给定一个独立运动参数：机构没有确定运动。给定两个独立运动参数：机构有确定运动。F=3n-2pl–ph=3×