機械設計基礎(少學時)第2講課件

舊課回顧：1、零件、構(gòu)件、機構(gòu)、機器、機械概念2、機械零件的常用材料3、機械零件的工作能力判定條件4、結(jié)構(gòu)設計基本要求本講重點學習內(nèi)容：1．平面運動副的分類及其表示方法2．平面機構(gòu)具有確定運動的條件舊課回顧：本講重點學習內(nèi)容：1第五節(jié)平面機構(gòu)的運動簡圖用規(guī)定的符號和線條按一定的比例表示構(gòu)件和運動副的相對位置，并能完全反映機構(gòu)特征的簡圖，稱平面機構(gòu)的運動簡圖。所有構(gòu)件都在同一平面或相互平行的平面中運動，稱為平面機構(gòu)。否則稱為空間機構(gòu)。本課程討論平面機構(gòu)一、運動副的分類及表示方法二、構(gòu)件的分類及其表示方法三、常用機構(gòu)的運動簡圖第五節(jié)平面機構(gòu)的運動簡圖用規(guī)定的符號和線條按一定的比例表示2課間休息課間休息3第六節(jié)平面機構(gòu)具有確定運動的條件兩個以上的構(gòu)件用平面運動副聯(lián)接起來組成的系統(tǒng)，如將其中的一個構(gòu)件固定為機架，當另一構(gòu)件（或少數(shù)幾個構(gòu)件）按給定的運動規(guī)律相對于機架運動時，其余構(gòu)件也都隨之作確定運動，這時構(gòu)件系統(tǒng)則成為機構(gòu)。為了保證所設計的機械具有確定的運動，必須使其符合機構(gòu)具有確定運動的條件，而機構(gòu)具有確定運動的條件與機構(gòu)的自由度有關一、平面機構(gòu)的自由度二、機構(gòu)具有確定運動的條件三、計算平面自由度時應注意的事項四、計算自由度實例例1例2第六節(jié)平面機構(gòu)具有確定運動的條件兩個以上的構(gòu)件用平面運動副4本講小結(jié)1、運動副的分類（高副、低副）2、構(gòu)件的分類（固定件、原動件、從動件）3、繪制機構(gòu)的運動簡圖用規(guī)定線條和符號來反映機構(gòu)中各構(gòu)件的相對運動4、機構(gòu)的自由度F=3n-2PL-PH

注意：（1）復合鉸鏈（2）局部自由度（3）虛約束

本講小結(jié)1、運動副的分類（高副、低副）5首鋼礦業(yè)公司培訓中心首鋼礦業(yè)公司6一、運動副的分類及表示方法返回本節(jié)平面運動副空間運動副高副低副轉(zhuǎn)動副移動副使兩個構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對運動的連接稱為運動副。例如：

軸承中的滾動體與內(nèi)外圈的滾道、凸輪頂桿、嚙合中的一對齒廓、滑塊與導槽。運動副的分類一、運動副的分類及表示方法返回本節(jié)平面運動副空間運動副高副低7運動副示例返回它們之間既保持了直接接觸,又能產(chǎn)生一定的相對運動,因此都構(gòu)成了運動副。構(gòu)件上參與接觸的點、面、線，稱為運動副元素。運動副示例返回它們之間既保持了直接接觸,又能產(chǎn)生一定的相對8低副轉(zhuǎn)動副及其符號移動副及其符號返回低副轉(zhuǎn)動副及其符號移動副及其符號返回9高副返回用圖形表示高副時，對于凸輪，滾子習慣上畫出全部輪廓，對于齒輪，常用點畫線畫出其節(jié)圓高副返回用圖形表示高副時，對于凸輪，滾子習慣上畫出全部輪廓，10二、構(gòu)件的分類及其表示方法返回本節(jié)構(gòu)件按其運動形式可分：構(gòu)件均用線段或小方塊等來表示（忽略其外形），畫有斜線的表示機架。固定件（機架）原動件從動件二、構(gòu)件的分類及其表示方法返回本節(jié)構(gòu)件按其運動形式可分：構(gòu)件11

三、繪制常用機構(gòu)的運動簡圖

返回本節(jié)用規(guī)定的線條和符號表示構(gòu)件和運動副，繪出能夠表達各構(gòu)件間相對運動關系的簡圖稱為機構(gòu)運動簡圖。繪制機構(gòu)運動簡圖一般應包括下列內(nèi)容：1．分析機構(gòu)的運動，判別構(gòu)件的類型及數(shù)目。2．分析各構(gòu)件間運動副的類型和數(shù)目。3．選擇視圖平面，為了能清楚地表明各構(gòu)件間的相對運動關系，通常選擇平行于構(gòu)件運動的平面作為視圖平面。4．確定比例尺，比例尺應根據(jù)實際機構(gòu)和圖幅大小適當選取5．用規(guī)定的構(gòu)件和運動副圖形符號繪制機構(gòu)運動簡圖（從原動件開始畫）例如：繪制抽水唧筒的機構(gòu)運動簡圖

三、繪制常用機構(gòu)的運動簡圖

返回本節(jié)用規(guī)定的線條和符號表示121．分析機構(gòu)的運動圖示抽水唧筒由手柄1、桿件2、活塞及活塞桿3和抽水筒4等構(gòu)件組成，其中抽水筒4是固定件，手柄1是原動件，其余構(gòu)件是從動件。抽水唧筒的機構(gòu)運動簡圖2．分析各構(gòu)件間運動副的類型和數(shù)目手柄1和活塞桿3、桿件2分別在A點和B點形成轉(zhuǎn)動副。桿件2和抽水筒4在C點也為轉(zhuǎn)動副聯(lián)接。活塞桿3上的活塞與抽水筒4之間則以移動副聯(lián)接。3．選擇視圖平面4．確定比例尺下一頁1．分析機構(gòu)的運動抽水唧筒的機構(gòu)運動簡圖2．分析各構(gòu)件間運動135．用規(guī)定的構(gòu)件和運動副圖形符號繪制機構(gòu)運動簡圖先畫出固定件抽水筒4和手柄1的轉(zhuǎn)動副中心A及活塞桿3的移動導路直線Ax，然后按比例畫出手柄1和桿件2的轉(zhuǎn)動副中心B及桿件2和固定件抽水筒4的轉(zhuǎn)動副中心C，最后用構(gòu)件和運動副的圖形符號把各點聯(lián)接起來，并在原動件上用箭頭標明運動方向。返回5．用規(guī)定的構(gòu)件和運動副圖形符號繪制機構(gòu)運動簡圖返回14一、平面機構(gòu)的自由度1、活動構(gòu)件的自由度構(gòu)件的自由度是指構(gòu)件相對于參數(shù)系具有的獨立運動參數(shù)的數(shù)目。機構(gòu)的自由度是指整個機構(gòu)相對于參照系具有的獨立的運動參數(shù)數(shù)目。2、運動副的約束3、機構(gòu)的自由度計算公式F=3n-2PL-PH

返回本節(jié)一、平面機構(gòu)的自由度1、活動構(gòu)件的自由度返回本節(jié)15活動構(gòu)件的自由度返回活動構(gòu)件的自由度返回16運動副約束返回一個低副引入二個約束一個高副引入一個約束運動副約束返回一個低副引入二個約束一個高副引入一個約束17二、機構(gòu)具有確定運動的條件機構(gòu)要具有確定性的條件是1、機構(gòu)的自由度大于零，F(xiàn)>02、機構(gòu)的原動件的個數(shù)等于自由度的個數(shù)返回本節(jié)機構(gòu)都是由構(gòu)件和運動副組成的系統(tǒng)，機構(gòu)要實現(xiàn)預期的運動傳遞和變換，必須使運動具有可能性和確定性。分析以下運動鏈：二、機構(gòu)具有確定運動的條件機構(gòu)要具有確定性的條件是返回本節(jié)機18三、計算平面自由度時應注意的事項1、復合鉸鏈:兩個以上構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動副相連接構(gòu)成的運動副稱為復合鉸鏈,例如2、局部自由度:機構(gòu)中出現(xiàn)的與輸出、輸入運動無關的自由度稱為局部自由度，例如3、虛約束:在實際機構(gòu)中,有些運動副所起的約束作用是重復的,這種不起獨立限制作用的重復約束稱為虛約束(1)軌跡重合(2)導路平行或重合的移動副(3)軸線重合的轉(zhuǎn)動副(4)傳動對稱返回本節(jié)三、計算平面自由度時應注意的事項1、復合鉸鏈:兩個以上構(gòu)件在19例：復合鉸鏈與局部自由度復合鉸鏈局部自由度返回例：復合鉸鏈與局部自由度復合鉸鏈局部自由度返回20（1）軌跡重合返回（1）軌跡重合返回21(2)導路平行或重合的移動副返回(2)導路平行或重合的移動副返回22(3)軸線重合的轉(zhuǎn)動副返回(3)軸線重合的轉(zhuǎn)動副返回23(4)傳動對稱機構(gòu)中傳遞運動而不起獨立作用的對稱部分形成虛約束返回(4)傳動對稱機構(gòu)中傳遞運動而不起獨立作用的對稱部分形成虛24例1：返回本節(jié)例:計算如圖機構(gòu)的自由度。解：F=3n-2PL-PH=3*9-2*12-1*2=1例1：返回本節(jié)例:計算如圖機構(gòu)的自由度。25例2：返回本節(jié)求圖示機構(gòu)的自由度解：2、3、4是復合鉸鏈,F=3*7-2*10=1例2：返回本節(jié)求圖示機構(gòu)的自由度26舊課回顧：1、零件、構(gòu)件、機構(gòu)、機器、機械概念2、機械零件的常用材料3、機械零件的工作能力判定條件4、結(jié)構(gòu)設計基本要求本講重點學習內(nèi)容：1．平面運動副的分類及其表示方法2．平面機構(gòu)具有確定運動的條件舊課回顧：本講重點學習內(nèi)容：27第五節(jié)平面機構(gòu)的運動簡圖用規(guī)定的符號和線條按一定的比例表示構(gòu)件和運動副的相對位置，并能完全反映機構(gòu)特征的簡圖，稱平面機構(gòu)的運動簡圖。所有構(gòu)件都在同一平面或相互平行的平面中運動，稱為平面機構(gòu)。否則稱為空間機構(gòu)。本課程討論平面機構(gòu)一、運動副的分類及表示方法二、構(gòu)件的分類及其表示方法三、常用機構(gòu)的運動簡圖第五節(jié)平面機構(gòu)的運動簡圖用規(guī)定的符號和線條按一定的比例表示28課間休息課間休息29第六節(jié)平面機構(gòu)具有確定運動的條件兩個以上的構(gòu)件用平面運動副聯(lián)接起來組成的系統(tǒng)，如將其中的一個構(gòu)件固定為機架，當另一構(gòu)件（或少數(shù)幾個構(gòu)件）按給定的運動規(guī)律相對于機架運動時，其余構(gòu)件也都隨之作確定運動，這時構(gòu)件系統(tǒng)則成為機構(gòu)。為了保證所設計的機械具有確定的運動，必須使其符合機構(gòu)具有確定運動的條件，而機構(gòu)具有確定運動的條件與機構(gòu)的自由度有關一、平面機構(gòu)的自由度二、機構(gòu)具有確定運動的條件三、計算平面自由度時應注意的事項四、計算自由度實例例1例2第六節(jié)平面機構(gòu)具有確定運動的條件兩個以上的構(gòu)件用平面運動副30本講小結(jié)1、運動副的分類（高副、低副）2、構(gòu)件的分類（固定件、原動件、從動件）3、繪制機構(gòu)的運動簡圖用規(guī)定線條和符號來反映機構(gòu)中各構(gòu)件的相對運動4、機構(gòu)的自由度F=3n-2PL-PH

注意：（1）復合鉸鏈（2）局部自由度（3）虛約束

本講小結(jié)1、運動副的分類（高副、低副）31首鋼礦業(yè)公司培訓中心首鋼礦業(yè)公司32一、運動副的分類及表示方法返回本節(jié)平面運動副空間運動副高副低副轉(zhuǎn)動副移動副使兩個構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對運動的連接稱為運動副。例如：

軸承中的滾動體與內(nèi)外圈的滾道、凸輪頂桿、嚙合中的一對齒廓、滑塊與導槽。運動副的分類一、運動副的分類及表示方法返回本節(jié)平面運動副空間運動副高副低33運動副示例返回它們之間既保持了直接接觸,又能產(chǎn)生一定的相對運動,因此都構(gòu)成了運動副。構(gòu)件上參與接觸的點、面、線，稱為運動副元素。運動副示例返回它們之間既保持了直接接觸,又能產(chǎn)生一定的相對34低副轉(zhuǎn)動副及其符號移動副及其符號返回低副轉(zhuǎn)動副及其符號移動副及其符號返回35高副返回用圖形表示高副時，對于凸輪，滾子習慣上畫出全部輪廓，對于齒輪，常用點畫線畫出其節(jié)圓高副返回用圖形表示高副時，對于凸輪，滾子習慣上畫出全部輪廓，36二、構(gòu)件的分類及其表示方法返回本節(jié)構(gòu)件按其運動形式可分：構(gòu)件均用線段或小方塊等來表示（忽略其外形），畫有斜線的表示機架。固定件（機架）原動件從動件二、構(gòu)件的分類及其表示方法返回本節(jié)構(gòu)件按其運動形式可分：構(gòu)件37

三、繪制常用機構(gòu)的運動簡圖

返回本節(jié)用規(guī)定的線條和符號表示構(gòu)件和運動副，繪出能夠表達各構(gòu)件間相對運動關系的簡圖稱為機構(gòu)運動簡圖。繪制機構(gòu)運動簡圖一般應包括下列內(nèi)容：1．分析機構(gòu)的運動，判別構(gòu)件的類型及數(shù)目。2．分析各構(gòu)件間運動副的類型和數(shù)目。3．選擇視圖平面，為了能清楚地表明各構(gòu)件間的相對運動關系，通常選擇平行于構(gòu)件運動的平面作為視圖平面。4．確定比例尺，比例尺應根據(jù)實際機構(gòu)和圖幅大小適當選取5．用規(guī)定的構(gòu)件和運動副圖形符號繪制機構(gòu)運動簡圖（從原動件開始畫）例如：繪制抽水唧筒的機構(gòu)運動簡圖

三、繪制常用機構(gòu)的運動簡圖

返回本節(jié)用規(guī)定的線條和符號表示381．分析機構(gòu)的運動圖示抽水唧筒由手柄1、桿件2、活塞及活塞桿3和抽水筒4等構(gòu)件組成，其中抽水筒4是固定件，手柄1是原動件，其余構(gòu)件是從動件。抽水唧筒的機構(gòu)運動簡圖2．分析各構(gòu)件間運動副的類型和數(shù)目手柄1和活塞桿3、桿件2分別在A點和B點形成轉(zhuǎn)動副。桿件2和抽水筒4在C點也為轉(zhuǎn)動副聯(lián)接?；钊麠U3上的活塞與抽水筒4之間則以移動副聯(lián)接。3．選擇視圖平面4．確定比例尺下一頁1．分析機構(gòu)的運動抽水唧筒的機構(gòu)運動簡圖2．分析各構(gòu)件間運動395．用規(guī)定的構(gòu)件和運動副圖形符號繪制機構(gòu)運動簡圖先畫出固定件抽水筒4和手柄1的轉(zhuǎn)動副中心A及活塞桿3的移動導路直線Ax，然后按比例畫出手柄1和桿件2的轉(zhuǎn)動副中心B及桿件2和固定件抽水筒4的轉(zhuǎn)動副中心C，最后用構(gòu)件和運動副的圖形符號把各點聯(lián)接起來，并在原動件上用箭頭標明運動方向。返回5．用規(guī)定的構(gòu)件和運動副圖形符號繪制機構(gòu)運動簡圖返回40一、平面機構(gòu)的自由度1、活動構(gòu)件的自由度構(gòu)件的自由度是指構(gòu)件相對于參數(shù)系具有的獨立運動參數(shù)的數(shù)目。機構(gòu)的自由度是指整個機構(gòu)相對于參照系具有的獨立的運動參數(shù)數(shù)目。2、運動副的約束3、機構(gòu)的自由度計算公式F=3n-2PL-PH

返回本節(jié)一、平面機構(gòu)的自由度1、活動構(gòu)件的自由度返回本節(jié)41活動構(gòu)件的自由度返回活動構(gòu)件的自由度返回42運動副約束返回一個低副引入二個約束一個高副引入一個約束運動副約束返回一個低副引入二個約束一個高副引入一個約束43二、機構(gòu)具有確定運動的條件機構(gòu)要具有確定性的條件是1、機構(gòu)的自由度大于零，F(xiàn)>02、機構(gòu)的原動件的個數(shù)等于自由度的個數(shù)返回本節(jié)機構(gòu)都是由構(gòu)件和運動副組成的系統(tǒng)，機構(gòu)要實現(xiàn)預期的運動傳遞和變換，必須使運動具有可能性和確定性。分析以下運動鏈：二、機構(gòu)具有確定運動的條件機構(gòu)要具有確定性的條件是返回本節(jié)機44三、計算平面自由度時應注意的事項1、復合鉸鏈:兩