機(jī)械原理課件平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件

1、機(jī)械原理第一章平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件,上一章內(nèi)容回顧,本課程的性質(zhì)、任務(wù)、內(nèi)容 基本概念：機(jī)械、機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件 運(yùn)動(dòng)副：低副、高副、約束、自由度,本章重點(diǎn),機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：識(shí)圖、繪制 自由度：計(jì)算,11 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制,機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖是用規(guī)定的運(yùn)動(dòng)副符號(hào)及代表構(gòu)件的線條來表示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性，并根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸，按一定的比例畫成的簡(jiǎn)單圖形。,移動(dòng)副,轉(zhuǎn)動(dòng)副,其他常用符號(hào),凸輪副,齒輪副,運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制,構(gòu)件分類：確定原動(dòng)件、輸出件、傳動(dòng)件 確定構(gòu)件數(shù)量及各構(gòu)件間的運(yùn)動(dòng)副 選擇投影面 選擇比例尺 以線條和運(yùn)動(dòng)副規(guī)定符號(hào)表示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副,例1-1 圖示為顎式碎礦機(jī)。當(dāng)曲軸2繞軸心O1連

2、續(xù)回轉(zhuǎn)，動(dòng)顎板6繞軸心O3往復(fù)擺動(dòng)，從而將礦石軋碎。試?yán)L制此碎礦機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。,1-2 平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件,一、平面機(jī)構(gòu)的自由度,機(jī)構(gòu)自由度是指機(jī)構(gòu)中活動(dòng)構(gòu)件相對(duì)于機(jī)架的可能獨(dú)立運(yùn)動(dòng)數(shù)目。 思考: 與前面講到的構(gòu)件自由度有什么關(guān)系?,1、構(gòu)件的自由度,兩構(gòu)件用運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接后，彼此的相對(duì)運(yùn)動(dòng)受到某些約束。,2、約束,低副引入兩個(gè)約束！,高副引入一個(gè)約束！,F = 3n - 2PL - PH,n 活動(dòng)構(gòu)件數(shù)；PL 低副數(shù)；PH 高副數(shù),F = 3x3 2x4 = 1,F = 3x4 2x5 = 2,n = 3;,PL= 4,n = 4;,PL = 5,四桿機(jī)構(gòu),五桿機(jī)構(gòu),3、機(jī)構(gòu)自由度的

3、一般公式,F = 32 23= 0 (桁架),F = 33 25 = -1 (超靜定桁架),機(jī)構(gòu)自由度是指機(jī)構(gòu)中活動(dòng)構(gòu)件相對(duì)于機(jī)架的可能獨(dú)立運(yùn)動(dòng)數(shù)目。,PL= 3,PL= 5,n = 2,n = 3,A,B,C,E,D,F,算法1: n=4；PL=6；PH=0 F=3x4-2x6=0 算法2: n=2；PL=3；PH=0 F=3x2-2x3=0,1）機(jī)構(gòu)自由度數(shù) F1。 2）原動(dòng)件數(shù)目等于機(jī)構(gòu)自由度數(shù)F。,二、平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件,1、復(fù)合鉸鏈 由3個(gè)或3個(gè)以上構(gòu)件組成的軸線重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副稱為復(fù)合鉸鏈。 由m個(gè)構(gòu)件組成的復(fù)合鉸鏈應(yīng)含有(m-1)個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。,三、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的幾種情

4、況,F = 3x72x10 = 1,F = 3x72x10 = 1,n = 7;,PL = 10,n =7;,PL = 10,1）局部自由度：機(jī)構(gòu)中個(gè)別構(gòu)件不影響其它構(gòu)件運(yùn)動(dòng)，即對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)無關(guān)的自由度。 2）處理辦法：在計(jì)算自由度時(shí)，拿掉這個(gè)局部自由度，即可將滾子與裝滾子的構(gòu)件固接在一起。,F=3x3-2x3-1x1=2,F=2x3-2x2-1x1=1,n=3,PL=3,PH=1,n=2,PL=2,PH=1,2、局部自由度（多余自由度）,3、虛約束,1）虛約束：在機(jī)構(gòu)中與其他運(yùn)動(dòng)副作用重復(fù)，而對(duì)構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立限制作用的約束。 2）處理辦法：將具有虛約束運(yùn)動(dòng)副的構(gòu)件連同它所帶入的與

5、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)無關(guān)的運(yùn)動(dòng)副一并不計(jì)。,1、機(jī)構(gòu)中某兩構(gòu)件用低副（轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副）相聯(lián)的聯(lián)結(jié)點(diǎn)，在未組成運(yùn)動(dòng)副之前，其各自的軌跡已重合，則此聯(lián)結(jié)帶入的約束為虛約束。,常見的虛約束,2、兩構(gòu)件組成的若干個(gè)導(dǎo)路中心線互相平行或重合的移動(dòng)副。,?,3、兩構(gòu)件組成若干個(gè)軸線互相重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副。,4、在機(jī)構(gòu)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，如果其中某兩構(gòu)件上兩點(diǎn)之間的距離始終不變，則聯(lián)接此兩點(diǎn)的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副和一個(gè)構(gòu)件形成的約束為虛約束。,5、機(jī)構(gòu)中對(duì)運(yùn)動(dòng)不起作用的自由度F=-1的對(duì)稱部分存在虛約束。,行星齒輪機(jī)構(gòu),n = 5 PL= 6 F = 3x5 2x6 = 3,n = 5 PL= 7 F = 3x5 2x7 = 1,計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度,n = 3 PL=4 PH=1 F = 3x3 2x4 1x1 =0,思考題1,思考題2,答1： n = 3 PL = 3 PH = 1 F