機械原理 第1章 12節(jié) 運動副 機構運動簡圖

第2章

機構的結構分析武漢大學東湖分校工學院2011年3月2.2

機構的組成2.3平面機構運動簡圖的繪制2.4機構具有確定相對運動的條件2.5機構自由度的計算2.6計算平面機構自由度時應注意的事項2.7平面機構的組成原理、結構分類及結構分析一構件定義——作為一個整體參與機構運動的剛性單元體，組成機械系統(tǒng)的最小運動單元加工制造的最小單元內(nèi)燃機連桿組成——可由一個零件構成，也可由若干零件剛性聯(lián)接而成。零件2.1運動副及其分類由兩個構件直接接觸而產(chǎn)生一定相對運動的可動聯(lián)接稱為

運動副。二運動副一、運動副定義

由兩個相鄰構件直接接觸組成組成運動副的兩個構件之間有相對運動每個構件至少和另外一個構件通過運動副聯(lián)接對運動副的理解要把握以下三點：可以說：機構是由運動副逐一聯(lián)接各個構件組成的。副元素：兩個構件上參與接觸構成運動副的部分（點、線、面）自由度：構件所具有的獨立運動的數(shù)目，或確定構件位置所需的獨立變量的數(shù)目自由構件(空間)：F=？自由構件(平面)：F=？約束：運動副對構件獨立運動所加的限制2.1運動副及其分類二、運動副的分類方法：1按組成運動副的兩構件的相對運動形式分類:---------平面運動副、空間運動副2按照運動副的接觸形式分類:-------------------低副(面接觸)、高副（點線接觸）5按照運動副接觸部分的幾何形狀分類:---------------圓柱副、平面與平面副、

球面副、螺旋副、球面與平面副等4按照運動副引入的約束數(shù)目分類:-------------------n級副n=1,2,3,4,53按兩構件之間的相對運動方式分類:----------------移動副轉動副螺旋副球面副1）平面運動副：組成運動副兩構件間作相對平面運動

齒輪副轉動副2）空間運動副：組成運動副兩構件間作相對空間運動。螺旋副球面副1、根據(jù)組成運動副的兩個構件的相對運動形式分類

根據(jù)運動副的接觸形式，運動副歸為兩類1）低副：面接觸的運動副。如

:

移動副轉動副

2）高副：點或線接觸的運動副。齒輪副凸輪副2按兩構件之間的接觸形式分類3按兩構件之間的相對運動方式分類轉動副——兩構件之間的相對運動為轉動移動副——兩構件之間的相對運動為移動螺旋副——兩構件之間的相對運動為螺旋運動球面副——兩構件之間的相對運動為球面運動4按照運動副引入的約束數(shù)目分類自由度——構件在空間中具有的獨立運動的數(shù)目約束——運動副對構件運動的限制作用

I級運動副

II級運動副

III級運動副

IV級運動副

V級運動副V級運動副（f=1，c=5)IV級運動副（f=2，c=4)III級運動副（f=3，c=3)II級運動副（f=4，c=2)I級運動副（f=5，c=1)移動副平面高副轉動副三、運動副代表符號球面副圓柱副螺旋副三、運動鏈閉式運動鏈簡稱閉鏈：運動鏈的各構件首尾封閉開式運動鏈簡稱開鏈：未構成首尾封閉的系統(tǒng)定義——若干個構件通過運動副連接起來組成的相互間可作相對運動的構件系統(tǒng)。分類閉鏈開鏈是運動鏈么？為什么機構：在運動鏈中，如果將某一個構件加以固定，而讓另一個或幾個構件按給定運動規(guī)律相對固定構件運動時，如果運動鏈中其余各活動構件都有確定的相對運動，則此運動鏈稱為機構。四

機構機架原動件從動件請大家思考以下2種說法是否正確為什么？1運動鏈是機構2機構是運動鏈機構是具有確定運動的運動鏈。機構的分類平面機構：機構中各構件的運動平面互相平行空間機構：機構中至少有一構件不在相互平行的平面上運動，或至少有一構件能在三維空間中運動

低副機構：完全由低副連接而成的機構

高副機構：只要含有一個高副的機構閉鏈機構：由閉式運動鏈所組成的機構

開鏈機構：由開式運動鏈所組成的機構高副機構平面低副閉鏈機構請問：是開鏈還是閉鏈機構？平面低副開鏈機構一機構運動簡圖概念用國標規(guī)定的簡單符號和線條代表運動副和構件，并按一定比例尺表示機構的運動尺寸，繪制出表示機構的簡明圖形。機構運動簡圖與原機械具有完全相同運動特性。2.2機構運動簡圖

內(nèi)燃機作用用于現(xiàn)有機械或新機械原理方案的設計、分析與討論重點在于機構的運動分析構件的具體結構、組成方式等在方案設計階段并不影響機構的運動特性運動副類型表明了構件之間的聯(lián)接關系和傳動方式構件的運動尺寸是運動分析的基礎不嚴格按比例可繪制機構示意圖機構運動簡圖和機構示意圖區(qū)別？

為了便于研究機構的運動，可以撇開構件、運動副的外形和具體構造，而只用簡單的線條和符號代表構件和運動副，并按比例定出各運動副位置，表示機構的組成和傳動情況。這樣繪制出能夠準確表達機構運動特性的簡明圖形就稱為機構運動簡圖。

只是為了表明機構的運動狀態(tài)或各構件的相互關系，也可以不按比例來繪制運動簡圖，通常把這樣的簡圖稱為機構示意圖。二構件與運動副的表達方法機架AB機架和活動構件通過轉動副聯(lián)接機架和活動構件通過移動副聯(lián)接雙副構件注：點劃線表示與其聯(lián)接的其他構件雙副構件三副構件(一個構件和三個外副)三副構件(一個構件和三個外副)原動機常用機構構件、運動副代表符號1212移動副轉動副常用符號

凸輪機構齒輪機構偏心輪BA12BA21三繪制機構運動簡圖的步驟1.在繪制機構運動簡圖時，首先確定機構的原動件和執(zhí)行件，兩者之間為傳動部份，由此確定出組成機構的所有構件，然后確定構件間運動副的類型。2.為將機構運動簡圖表示清楚，恰當?shù)剡x擇投影面。一般選擇與多數(shù)構件的運動平面相平行的面為投影面，必要時也可以就機械的不同部分選擇兩個或兩個以上的投影面，然后展開到同一平面上?？傊L制機構運動簡圖要以正確、簡單、清晰為原則。3.選擇適當?shù)谋壤撸鶕?jù)機構的運動尺寸定出各運動副之間的相對位置，然后用規(guī)定的符號畫出各類運動副，并將同一構件上的運動副符號用簡單線條連接起來，這樣便可繪制出機構的運動簡圖。三

機構運動簡圖的繪制步驟

1.分析整個機構的工作原理，確定原動件，確定

輸出件，確定傳動件沿著傳動路線，分析相鄰構件之間的相對運動關系，確定運動副的類型和數(shù)目3.選擇適當?shù)囊晥D平面4.選定比例尺繪圖：選擇適當比例尺以國標規(guī)定線條和符號表示構件和運動副，完成機構圖運動簡圖的繪制舉例小型壓力機編號原則：注意區(qū)分位置重疊的不同構件和同軸剛性聯(lián)接的多個零件。前者分別編號，后者采用一個編號，加`以示區(qū)別。

1.分析整個機構的工作原理機構組成動作原理和運動情況偏心輪1齒輪1`

桿件2齒輪6`

桿件3槽凸輪6

桿件4

滑塊7

壓頭8原動件執(zhí)行構件2.沿著傳動路線，分析相鄰構件之間的相對運動關系，確定運動副的類型和數(shù)目。轉動副移動副平面高副3.選擇適當?shù)囊晥D平面

選擇原則1清楚表達機構的主體部分；2盡可能反映機構的全面運動；3可以選擇其他視圖平面作為補充。4.繪圖選擇機架提取構件的運動尺寸確定比例尺選擇機構運動中的一個狀態(tài)確定各運動副位置，繪圖編號：A、B、C…表示運動副

1、2、3…表示構件

O1、O2…表示固定轉軸原動件的運動方向O2

D

B

C

O3

6

5

4

3

A

O1

2

例

圖示為顎式碎礦機。當曲軸2繞軸心O1連

續(xù)回轉，動顎板6繞軸心O3往復擺動，從而將礦石軋碎。試繪制此碎礦機的機構運動簡圖。

1

1機架3齒輪2齒輪6連桿7滑塊4滑塊