平面機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖及自由度課件

第一章平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及自由度第一節(jié)平面機(jī)構(gòu)的組成

第二節(jié)平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度1第一節(jié)平面機(jī)構(gòu)的組成運(yùn)動(dòng)副及其分類回轉(zhuǎn)副(鉸鏈)——組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件只能在一個(gè)平面內(nèi)相互轉(zhuǎn)動(dòng)（1）低副——兩構(gòu)件通過面接觸組成的運(yùn)動(dòng)副。121212

機(jī)構(gòu)是一個(gè)構(gòu)件系統(tǒng)，為了傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，各構(gòu)件之間必須通過一定的聯(lián)接而產(chǎn)生確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)副——兩個(gè)構(gòu)件直接接觸組成的可動(dòng)聯(lián)接。運(yùn)動(dòng)副元素——直接接觸的部分（點(diǎn)、線、面）2移動(dòng)副——組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件只能沿某一軸線相對(duì)移動(dòng)1212（2）高副——兩構(gòu)件通過點(diǎn)、線接觸組成的運(yùn)動(dòng)副。21nntt3第二節(jié)平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力分析與機(jī)構(gòu)的外形、斷面尺寸、構(gòu)件的零件數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副的具體構(gòu)造等這些與運(yùn)動(dòng)無關(guān)的因素沒有關(guān)系，研究時(shí)，用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖對(duì)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力進(jìn)行分析。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：用簡(jiǎn)單的線條和符號(hào)來代表構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副,并按一定的比例表示個(gè)運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置這種表明機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡(jiǎn)單圖形。

機(jī)構(gòu)示意圖：定性表明機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀況，不嚴(yán)格按比例來繪制機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。5常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào)在機(jī)架上的電機(jī)齒輪齒條傳動(dòng)帶傳動(dòng)圓錐齒輪傳動(dòng)6鏈傳動(dòng)圓柱蝸桿蝸輪傳動(dòng)凸輪傳動(dòng)外嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)7一般構(gòu)件的表示方法桿、軸構(gòu)件固定構(gòu)件同一構(gòu)件9平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制（1）明確機(jī)構(gòu)的組成；分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)

找出機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件、機(jī)架和從動(dòng)件，搞清運(yùn)動(dòng)傳遞的具體過程，從而確定出該機(jī)構(gòu)的數(shù)目及各運(yùn)動(dòng)副的類型和數(shù)目。

（2）選擇視圖平面

（3）選擇適當(dāng)?shù)谋壤叽缋L圖10常用運(yùn)動(dòng)副的符號(hào)運(yùn)動(dòng)副名稱運(yùn)動(dòng)副符號(hào)兩運(yùn)動(dòng)構(gòu)件構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng)副12121212121212121212121212兩構(gòu)件之一為固定時(shí)的運(yùn)動(dòng)副122121平面運(yùn)動(dòng)副11第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度一、構(gòu)件的自由度

——構(gòu)件獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目?一個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件3個(gè)自由度BA(xA,yA)oxy二、運(yùn)動(dòng)副的約束——對(duì)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)所加的限制oxy產(chǎn)生約束數(shù)：2自由度：1低副13nntt高副產(chǎn)生約束數(shù)：1自由度：2三、機(jī)構(gòu)的自由度設(shè)一平面機(jī)構(gòu)有K個(gè)構(gòu)件，通過Pl個(gè)低副，Ph個(gè)高副聯(lián)接，則：活動(dòng)構(gòu)件數(shù)：通過運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接后，低副產(chǎn)生的約束數(shù)：高副產(chǎn)生的約束數(shù)：運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接前自由度：14例：n=3；Pl=4Ph=0F=3n-2Pl-Ph=1n=2；Pl=3Ph=0F=3n-2Pl-Ph=0機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)條件是：F>0，且F等于原動(dòng)件數(shù)15n=5；Pl=6Ph=0F=3n-2Pl-Ph=3?17四、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問題1.復(fù)合鉸鏈m個(gè)構(gòu)件在同一處鉸接,構(gòu)成m-1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副12312318n=5；Pl=7Ph=0F=3n-2Pl-Ph=11921AB去掉局部自由度n=2；Pl=2Ph=1F=3n-2Pl-Ph=1計(jì)算前先將小滾輪焊接在推桿上處理的方法：213.虛約束n=4；Pl=6Ph=0F=3n-2Pl-Ph=0?平行四邊形機(jī)構(gòu)；兩個(gè)構(gòu)件之間組成多個(gè)導(dǎo)路平行的移動(dòng)副；兩個(gè)構(gòu)件之間組成多個(gè)軸線重合的回轉(zhuǎn)副；機(jī)構(gòu)中對(duì)傳遞運(yùn)動(dòng)不起作用的對(duì)稱部分；22n=3；Pl=4Ph=0F=3n-2Pl-Ph=1虛約束對(duì)機(jī)構(gòu)作用：

增加機(jī)構(gòu)的剛度、運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性和受力的均衡性

23運(yùn)動(dòng)副的約束及自由度自由度約束121221回轉(zhuǎn)副移動(dòng)副凸輪副齒輪副25機(jī)構(gòu)的自由度機(jī)構(gòu)高副數(shù)目；-hP機(jī)構(gòu)中低副的數(shù)目-l

;

P

機(jī)構(gòu)中活動(dòng)構(gòu)件數(shù)

;

-n機(jī)構(gòu)自由度；-F--=23PPnFhlF>0原動(dòng)件數(shù)=機(jī)構(gòu)自由度數(shù)F機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件：263、虛約束：在機(jī)構(gòu)中不產(chǎn)生實(shí)際約束效果的重復(fù)約束AB＝CD＝EFAEF5A1234BCD平行四邊形機(jī)構(gòu)；兩構(gòu)件之間組成多個(gè)導(dǎo)路平行的移動(dòng)副ABCDD29兩個(gè)構(gòu)件之間組成多個(gè)軸線重合的回轉(zhuǎn)副機(jī)構(gòu)中對(duì)傳遞運(yùn)動(dòng)不起作用的對(duì)稱部分計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，應(yīng)將產(chǎn)生虛約束的構(gòu)件連同它所帶入的運(yùn)動(dòng)副一起除去不計(jì)處理的方法：30平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及自由度碼頭吊車31顎式破碎機(jī)32抽水機(jī)33例1：計(jì)算鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)的自由度解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=4低副數(shù)Pl=5高副數(shù)Ph=01234534例2：計(jì)算圖示圓盤鋸機(jī)構(gòu)的自由度。12345678ABCDEF解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=7低副數(shù)Pl

=6(10)高副數(shù)Ph=0F=3n－2Pl－Ph

=3x7－2×6(10)－0=9(1)B、C