機械設(shè)計基礎(chǔ)楊可幀平面機構(gòu)自由和速分析PPT學習教案

1、會計學1 機械設(shè)計基礎(chǔ)楊可幀平面機構(gòu)自由和速機械設(shè)計基礎(chǔ)楊可幀平面機構(gòu)自由和速 分析分析 2021-8-52 三要 素 1-1 運動副及其分類 運動副：使兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對 動的聯(lián)接。 有相對運動 直接接觸：點、線、面 兩構(gòu)件 運動副元素：構(gòu)件上直接 參與接觸而構(gòu)成運動副的 表面。 第1頁/共47頁 2021-8-53 運動副的分類 平面運動副 高副 移動副 回轉(zhuǎn)副 低副 回轉(zhuǎn)副回轉(zhuǎn)副 移動副 高副 第2頁/共47頁 2021-8-54 下一頁 空間運動副 球面副 螺旋副 球面副 螺旋副 第3頁/共47頁 2021-8-55 1、面接觸接觸比壓低，承載能力大。 2、接觸面為平面或柱

2、面便于加工，成本 低，便于潤滑。 3、每個平面低副引入二個約束。 運動副的特點 移移動動副副 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動動副副 低低副副 第4頁/共47頁 2021-8-56 1、點、線接觸接觸比壓高， 承載能力小。 高副高副 3、每個高副引入一個約束。 2、接觸面為曲面不便于加工和潤滑。 第5頁/共47頁 2021-8-57 常 用 運 動 副 的 符 號 二運動構(gòu)件構(gòu)成的運動副 一構(gòu)件固定時的運動副 轉(zhuǎn) 動 副移 動 副 平面高副 平 面 運 動 副 1 2 2 22 111 1 2222 1 1 1 1 1 1 1 22 2 2 1 1 1 2 2 2 2 1 u 運動副符號 17 第6頁/共47頁 202

3、1-8-58 常 用 運 動 副 的 符 號（續(xù)） 二運動構(gòu)件構(gòu)成的運動副 一構(gòu)件固定時的運動副 螺 旋 副 球面副及球鉸副 空 間 運 動 副 18 第7頁/共47頁 2021-8-59 一機構(gòu)運動簡圖的作用一機構(gòu)運動簡圖的作用 二影響機構(gòu)運動的因素二影響機構(gòu)運動的因素 原動件的運動規(guī)律； 構(gòu)件數(shù)； 運動副數(shù)及類型； 機構(gòu)的運動尺寸； 三機構(gòu)運動簡圖三機構(gòu)運動簡圖 包含內(nèi)容： 構(gòu)件數(shù)； 各構(gòu)件的作用（機架原動件中間傳動構(gòu)件運動輸出構(gòu)件）； 構(gòu)件間的連接關(guān)系（運動副數(shù)及類型）； 機構(gòu)的運動尺寸（確定各運動副相對位置的尺寸）； 根據(jù)機構(gòu)運動尺寸，用國標規(guī)定的符號表示運動副，用國標規(guī)定 的符號和簡

4、單線條表示構(gòu)件，按一定比例繪的表示機構(gòu)運動情況的簡圖， Kinematic scheme 第8頁/共47頁 2021-8-510 五機構(gòu)運動簡圖的繪制五機構(gòu)運動簡圖的繪制 u 確定原動件中間傳動件運動輸出構(gòu)件？ u 搞清原動件的運動如何經(jīng)過中間傳動件傳遞到運動輸出構(gòu)件？ u 多少構(gòu)件？ u 各構(gòu)件間構(gòu)成何種運動副？（注意微動部分） u 選擇投影面，確定原動件某一位置，繪機構(gòu)示意圖； u 測量運動尺寸； u 定比例尺，繪機構(gòu)運動簡圖。 u 繪制路線：原動件中間傳動件最終從動件（輸出構(gòu)件） u 觀察重點：各構(gòu)件間構(gòu)成的運動副類型； u 良好習慣：各種運動副和構(gòu)件用規(guī)定的符號表達。 u 誤 區(qū)：構(gòu)件

5、外形。 四機構(gòu)示意圖四機構(gòu)示意圖 第9頁/共47頁 2021-8-511 六常用機構(gòu)運動簡圖符號及構(gòu)件表示方法六常用機構(gòu)運動簡圖符號及構(gòu)件表示方法 電 機帶 傳 動 機構(gòu)運動簡圖符號 外嚙合圓柱齒輪機構(gòu)內(nèi)嚙合圓柱齒輪機構(gòu) 第10頁/共47頁 2021-8-512 機構(gòu)運動簡圖符號(續(xù)二) 鏈 傳 動 齒 輪 齒 條 傳 動 圓 錐 齒 輪 傳 動 圓 柱 蝸 桿 蝸 輪 傳 動 第11頁/共47頁 2021-8-513 機構(gòu)運動簡圖符號(續(xù)三) 凸 輪 機 構(gòu) 棘 輪 機 構(gòu) 桿軸 類構(gòu)件 固定 構(gòu)件 構(gòu)件表示方法 見GB4460-84 第12頁/共47頁 2021-8-514 構(gòu)件表示方法（

6、續(xù)） 同一 構(gòu)件 兩 副 構(gòu) 件三 副 構(gòu) 件 第13頁/共47頁 2021-8-515 繪制步 驟 1、分析機構(gòu)運動 2、恰當選擇投影面 3、適當選擇比例尺 ) ) 1 mm m 圖示尺寸（圖示尺寸（ 實際尺寸（實際尺寸（ 4、審核 下一頁 例題1 第14頁/共47頁 2021-8-516 第15頁/共47頁 2021-8-517 第16頁/共47頁 2021-8-518 第17頁/共47頁 2021-8-519 第18頁/共47頁 2021-8-520 第19頁/共47頁 2021-8-521 第20頁/共47頁 2021-8-522 第21頁/共47頁 2021-8-523 第22頁/共

7、47頁 2021-8-524 第23頁/共47頁 2021-8-525 第24頁/共47頁 2021-8-526 圖2-9 b） 第25頁/共47頁 2021-8-527 機構(gòu)運動簡圖繪制練習機構(gòu)運動簡圖繪制練習 根據(jù)模型或結(jié)構(gòu)示意圖。根據(jù)模型或結(jié)構(gòu)示意圖。 第26頁/共47頁 2021-8-528 1）先找首端原動件（帶箭頭者） 2）確定機架（帶斜線者） 3）確定各構(gòu)件之間的運動副種類 “兩兩分析相對運動” 4）代表回轉(zhuǎn)副的小圓，其圓心必須與相對運動 回轉(zhuǎn)中心重合。代表移動副的滑塊，其導路 方向必須與相對運動方向一致。 5）比例、符號、線條、標號 繪制運動簡圖的方法及注意事項小結(jié)： 第27頁

8、/共47頁 2021-8-529 )2(3 HL PPnF 設(shè)某機構(gòu)共有n個活動構(gòu)件、PL個低副、PH個 高副，則該機構(gòu)的自由度應為 1. 平面機構(gòu)的自由度：機構(gòu)所具有的獨立運動參 數(shù)的個數(shù)。 2. 平面機構(gòu)的自由度計算公式 每引入一個低副帶來每引入一個低副帶來2 2個約束；個約束； 每引入一個高副帶來每引入一個高副帶來1 1個約束；個約束； 第28頁/共47頁 2021-8-530 例1-2 試計算下列機構(gòu)的自由度 第29頁/共47頁 2021-8-531 043 hl ppn、 1)042(33 )2(3 hl ppnF 例1-2 試計算下列機構(gòu)的自由度 第30頁/共47頁 2021-8-

9、532 032 hl ppn、 0)032(23 )2(3 hl ppnF 例1-2 試計算下列機構(gòu)的自由度 第31頁/共47頁 2021-8-533 122 hl ppn、 1)122(23 )2(3 hl ppnF 054 hl ppn、 2)052(43 )2(3 hl ppnF 032 hl ppn、 0)032(23 )2(3 hl ppnF 第32頁/共47頁 2021-8-534 2.1 什么是確定運動 2.2 機構(gòu)具有確定運動的條件 。原動件數(shù)目，運動確定 原動件數(shù)目，不能動。 運動不確定。原動件數(shù)目 運動鏈不能運動。 F F F F F , 0 0 機構(gòu)的原動件數(shù)應等于機構(gòu)的

10、自由度數(shù)。 第33頁/共47頁 2021-8-535 例1-3 試計算下列機構(gòu)的自由度，并判斷其運動 是否確定。 例題分析 154 hl ppn、 1)152(43 )2(3 hl ppnF 075 hl ppn、 1)072(53 )2(3 hl ppnF 第34頁/共47頁 2021-8-536 065 hl ppn、 3)062(53 )2(3 hl ppnF 133 hl ppn、 2)132(33 )2(3 hl ppnF 第35頁/共47頁 2021-8-537 4. 計算平面機構(gòu)自由度應注意的問題 4.1 復合鉸鏈兩個以上構(gòu)件在同一軸線上用 回轉(zhuǎn)副相聯(lián)接。 1 l PN 第36頁

11、/共47頁 2021-8-538 例題分析 例1-4 計算圖示機構(gòu)的自由度。 1)0102(73 )2(3 hl ppnF 0107 hl ppn、 第37頁/共47頁 2021-8-539 4.2 局部自由度 某些不影響機構(gòu)運動的自由度。 122 HL ppn、 1)122(23 )2(3 HL ppnF 第38頁/共47頁 2021-8-540 4.3 虛約束 在機構(gòu)運動中，有些約束對 機構(gòu)自由度的影響是重復的。 平面機構(gòu)中的虛約束常出 現(xiàn)要下列場合： 1、兩構(gòu)件在多處構(gòu)成移動副， 且導路重合或平行。 2、兩構(gòu)件在多處構(gòu)成轉(zhuǎn)動副， 且軸線重合 3、法線始終重合的高副 第39頁/共47頁 2

12、021-8-541 4、兩構(gòu)件在相聯(lián)接點的軌跡 重合 064 HL ppn、 0)062(43 )2(3 HL ppnF 043 HL ppn、 1)042(33 )2(3 HL ppnF 第40頁/共47頁 2021-8-542 5、機構(gòu)中對傳遞運動不起獨 立作用的對稱部分 655 HL ppn、 1)652(53 )2(3 HL ppnF 233 HL ppn、 1)232(33 )2(3 HL ppnF 第41頁/共47頁 2021-8-543 例題分析 例1-5 計算圖示機構(gòu)的自由度，并指出復合 鉸鏈、局部自由度和虛約束。 197 HL ppn、 2) 192(73 )2(3 HL ppnF 第42頁/共47頁 2021-8-544 1. 速度瞬心 1.1 定義 1.2 特點 2. 機構(gòu)中瞬心的數(shù)目： K = N（N1）/ 2 1-4 速度瞬心及其在機構(gòu)速度分析 上的應用 當兩構(gòu)件(剛體) 1、2作平面相對 運動