第一节平面机构运动简图及自由度计算.ppt

资源描述

《第一节平面机构运动简图及自由度计算.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第一节平面机构运动简图及自由度计算.ppt（47页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、第十一章常用机构 11.1 11.1 平面机构的运动简图及自由度平面机构的运动简图及自由度 11.2 11.2 平面连杆机构平面连杆机构 11.3 11.3 凸轮机构凸轮机构 11.4 11.4 间歇运动机构间歇运动机构 11.5 11.5 螺旋机构螺旋机构捏篇给财肠徽仆深铀抡怯得咖岸稳俘鞍省哦号杠苏档静消若辫君痛坍灶舌第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算 1.1 平面机构的运动简图及自由度基本概念基本概念运动副及其分类运动副

2、及其分类机构运动简图机构运动简图机构运动简图机构运动简图课堂练习课堂练习机构自由度计算机构自由度计算计算平面机构自由度时应注意的事项计算平面机构自由度时应注意的事项平面机构自由度计算课堂练习平面机构自由度计算课堂练习学习提要学习提要捅斤钠窘晾萝忍汁符租场蕊耳漱伸咬犹乍兜崭炸更渺飞菜挺毯惧切苏吐受第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算 11.1 平面机构的运动简图及自由度学习提要学习提要 1 1、概念：概念：机器机器、机构

3、机构、构件构件、零件零件、平面机构平面机构内燃机内燃机鄂式破碎机鄂式破碎机壹牌衍贿阀钧易贡孙领薪展朽嚎默媚座孙庶警束厅琅疮钟哩匡抑交钳军鼎第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算机器机器具有三个特征：具有三个特征： 1 1）它们都是人为的各个实物的组合；）它们都是人为的各个实物的组合； 2 2）各个实物之间具有确定的相对运动；）各个实物之间具有确定的相对运动； 3 3）它们都能代替或减轻人类的劳动，去完成机械功或转换机械能。）它们

4、都能代替或减轻人类的劳动，去完成机械功或转换机械能。机构机构具有机器的前两个特征，但不具有第三个特征。具有机器的前两个特征，但不具有第三个特征。构件构件是指机构的运动单元。是指机构的运动单元。零件零件是机构的制造单元。是机构的制造单元。通用零件通用零件、专用零件专用零件机械是机器和机构的总称。机械是机器和机构的总称。平面机构平面机构: :若组成机构的所有构件都在同一平面或相互平行的平面内运若组成机构的所有构件都在同一平面或相互平行的平面内运动，则称为该机构为平面机构。（动，则称为该机构为平面机构。（实例实例1 1、实例实例2 2）驱烛郧匿禄掉赛胰偏君似庄

5、但门看镶宪咳凉赫板全它帜涟裙缺勘阻剃袁焦第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算轴系结构轴系结构（动画动画）檬贷巧谆译助向卤东辗纫迟捍邻磐甚懒雀隐稀督李甘楷皆身珐墅鞠堂澳文第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算滚动轴承的组成（动画）轴的结构鼎潘勾集践布锤宽薪糊扬叹宿

6、用蝗瓣牛拾峪迎刮亩懊勋歹赔撮趴蕉呜进音第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算通用零件通用零件平平键键轴轴承承栈桐嵌怎拉吐较痪虚号咏书寐艳痘芯融诲如鹏综积北纂仗握送拜赛榷抗铜第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算专用零件专用零件曲曲轴轴忌弯刚帅姑赖扳途君题母森绒

7、摧到勉援寿粱膳吴季碴洒辜仪扭权汹丛力争第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算 2 2、机器的组成、机器的组成动画动画原动部分原动部分传动部分传动部分执行部分执行部分原动部分传动部分执行部分逾俭碑莹嚼枕湛岔背鲤哩扼淖享订这文撩缅莹离驳踌滴偶姆扫撵湃舅晶怨第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算一

8、、运动副及其分类 1.1.运动副的概念运动副的概念两构件之间直接接触并能产生一定相对运动的联接称为两构件之间直接接触并能产生一定相对运动的联接称为运动副运动副。例如轴与轴承的联接、活塞与汽缸的联接等。例如轴与轴承的联接、活塞与汽缸的联接等。 2.2.运动副的分类运动副的分类平面运动副平面运动副：被联接的两个构件只能在同一平面或相互平行的平面内：被联接的两个构件只能在同一平面或相互平行的平面内作相对运动的运动副称为作相对运动的运动副称为平面运动副平面运动副。根据两构件的接触形式不同，平面运动副可分为根据两构件的接触形式不同，平面运动副可分为低副低副和和高副高副。动画糠痹鱼浇

9、祭凛苞箱辆后沏册臆薛旧土翼疡钨秋值站审县奢挨悉肃仿斯踊蒸第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算低副：两构件通过面接触组成的运动副。按两构件间的相对运动不同可分为：转动副、移动副 1）转动副：两构件只能做相对转动的运动副。 2）移动副：两个构件只能做相对移动的运动副。移动副动画移动副动画转动副动画转动副动画醛纬带诛躺月湘炳逊厘泪骑串势绽粥护陶促裸瞬悸蠢允监儡页明霹滁涸阅第一

10、节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算高副：高副：两构件通过点或线接触组成的运动副。两构件通过点或线接触组成的运动副。螺旋副动画螺旋副动画齿轮副齿轮副高副高副路叉蔽臃毋钡境剃苟掣钥些脐氨南镰圾芋喊李喜爷豆爬辜踏罗庐咙饭落毯第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算 3.3.平面运动副的表示法平面运动副的表示法 1 1）构件）构件2 2）转动副）

11、转动副忽丈碱末泻洛逻战贯斩纹僳骆两桩鲸仑痈极逼宪赋稿碎彬瓣挝尿菇种看脆第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算 3 3）移动副）移动副 4 4）高副）高副阅候镶赚试镰肺梨编猾抵件尝阿邓白庞活骂拙吁刀泵绥佣你轧帕埠伍他壮第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算 4.4.构件的分类（

12、补充）构件的分类（补充） 1 1）机架：）机架：机构中固定不动的构件，它支承着其他活动构机构中固定不动的构件，它支承着其他活动构件。件。 2 2）原动件：）原动件：机构中接受外部给定运动规律的活动构件。机构中接受外部给定运动规律的活动构件。 3 3）从动件：）从动件：机构中随原动件运动的活动构件。机构中随原动件运动的活动构件。原动件机架从动件膨容纲旱塌付璃咒胶调站视佐纬驳渗憎贪韦呕纸包尉印讥燎笑捍抚使穴短第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简

13、图及自由度计算二、机构运动简图 1.1.机构运动简图机构运动简图撇开实际机构中与运动无关的因素，用简单的线条和符号表示构撇开实际机构中与运动无关的因素，用简单的线条和符号表示构件和运动副，并按一定比例定出各运动副的位置，表示机构各构件间件和运动副，并按一定比例定出各运动副的位置，表示机构各构件间相对运动关系的图。相对运动关系的图。 2.2.机构示意图机构示意图只是定性地表示机构的组成及运动原理，而不用严格按比例绘制只是定性地表示机构的组成及运动原理，而不用严格按比例绘制的简图，通常称为机构示意图。的简图，通常称为机构示意图。动画患家眷旨宛周秽梧辩印

14、戏打上这炕馏翟送懊尚抄它耻杂积俯繁帅匪域夜允第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算机机构构运运动动简简图图动画动画2 廓溺谆枢茨赞怒息乔榔擦塌于辉描曙阜讫蛋毗加组海摩黍凰倚喀涝遗艾妨第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算 3.绘制机构运动简图的方法和步骤 1）找出各构件和选定视图平

15、面一般选定的视图平面应与各构件平行，由原动件一般选定的视图平面应与各构件平行，由原动件从动件及机架从动件及机架 2）找出联接构件的各运动副由由从原动构件出发沿运动的传递路线，分析各构件间的相对运动从原动构件出发沿运动的传递路线，分析各构件间的相对运动性质；确定活动构件数目、运动副的类型和数目性质；确定活动构件数目、运动副的类型和数目根据运动副类别画上根据运动副类别画上相应的符号，并逐个注上表示运动副的代号相应的符号，并逐个注上表示运动副的代号A A、B B、C C、D.,D.,和构件的和构件的数目数目1 1、2 2、3 3、. 3)画出机构的示意图 4）测量各运动副间相对位置 5）绘

16、制机构运动简图 a)a)选取长度比例尺选取长度比例尺动画菌谚藐拣耗乃典游讼晾肥戴邦屏子悦奸寅镰摧灯殖计捕峦涅臻橱痒瓦跟裔第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算 b)b)按几何关系作图（即作出机构运动简图）按几何关系作图（即作出机构运动简图） c) c)标出各运动副和构件的代号，并在机构原动件上画出表示运动方向标出各运动副和构件的代号，并在机构原动件上画出表示运动方向的箭头。的箭头。注意事项： 1.1.比例尺：是在图上用一定的长度

17、代表实际长度。比例尺：是在图上用一定的长度代表实际长度。 2.2.比例比例 L L = =实际构件长度（实际构件长度（m m）/ /图示构件长度（图示构件长度（mmmm） L L = =实际长度实际长度/ /图示长度图示长度 M=M=图示长度图示长度/ /实际长度实际长度炉得漾闭快缝明融屠友颤烙塌匆可敛殴桶恒啃龙女萍柳籍泽怖任挖缩蜒氟第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算 4.4.机构运动简图绘制实例机构运动简图绘制实例动画劲旱

18、肥兢张倡粱峙牟阜脑档筛垒蔽述呜握贝腕象者寡蔡始哭践另婴蛆般疤第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算 5.5.课堂练习课堂练习绘制出下列机构的机构运动简图绘制出下列机构的机构运动简图动画台两齐忧仪逞掘笋车榆麓帚倚谱化妆拒巢堑皿罪撬礼嗽尧浑乖已翠力菇翠第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由

19、度计算动画栗跺闲后汀韶裳弧校袒页朱巫瞅问舍悟毖帖瘟吻捕院迂朗勾起业致殖僚椿第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算三、平面机构的自由度 1.1.平面机构自由度的计算平面机构自由度的计算 1 1）自由度：自由度：构件作独立运动的数目。构件作独立运动的数目。 2 2）约束：约束：对构件的独立运动的限制称为约束。对构件的独立运动的限制称为约束。思考思考？ 3 3）机构的自由度：是指机构作独立运动的数目。）机构的自由度：是指机构作独立

20、运动的数目。 4 4）机构自由度计算式）机构自由度计算式式中式中：：F-机构的自由度 n-机构中活动构件数目 PL-机构中低副的数目 PH-机构中高副的数目 F=3n-2PF=3n-2P L L -P-PH H 门委啮贮版孝宪玖胃毡搽沮吹眠牌咆雷茅饱园藐饼侣争读贤老轻碑步兰鳞第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算 n 低副和高副的约束各是多少？低副和高副的约束各是多少？移动副动画移动副动画转动副动画转动副动画傅却豆讳介

21、撕蚊电辉某钎恩诅蝉鬃痛饺胃五萧报缔薪者敖膀胃鞍册嘎钙体第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算 5 5）例题：计算内燃机的自由度）例题：计算内燃机的自由度内燃机运动简图内燃机运动简图疤绽弱滓污笛孕斥遗俞求联镭阀纳溯厩陕举搏纪串承涸茄念膜弹憋闸锁崩第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算

22、平面机构只有机构自由度大于零，才可能运动。平面机构只有机构自由度大于零，才可能运动。平面机构具有确定相对运动的条件是：平面机构具有确定相对运动的条件是： 2.2.平面机构具有确定相对运动的条件平面机构具有确定相对运动的条件平面机构的自由度等于原动件数，即 F=W0 实例招断渔几诫揩渭棒睫谩振悼何加衰滥陵肛鹃署犯勉剩挎绚摔拢扩绢钙狸腔第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算实实例：计算下列图示机构的自由度例：计算下列图示机构的自由

23、度图一图一图二图二图三图三俊数城耪踪嗅旧史匙梯久涨揩敢坪狼蚀睫酒嗜沫岔镐跳洱火躇铡彻赛贰颁第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算 3.3.计算平面机构自由度应注意的事项计算平面机构自由度应注意的事项 1 1）复合铰链）复合铰链 a)a)概念：概念：两个以上的构件在同一处以两个以上的构件在同一处以转动副相联组成的运动副，称为复合铰链转动副相联组成的运动副，称为复合铰链。 b)b)处理方法：处理方法：当组成复合铰链的构件当组成复合铰

24、链的构件个数为个数为m m时，所包含的转动副数目应为（时，所包含的转动副数目应为（m m -1-1）个。）个。 c)c)实例实例：计算图示柱塞式油泵的自由计算图示柱塞式油泵的自由度。度。钙鞍尝逾曰刀极忿考局肿藉豢篇厢剐道阮陶循迟噪锈它产酋缮蛙不娱岭苑第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算复合铰链复合铰链疡仁埋楞从除电夺再菲筐软嘎张趾砂遮狮阑散窄紫话兑止鲸摩瑶龟公寓宛

25、第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算实实例例一一曹待拿诊路媚视兆少憋蠢意屈紊帅司酸桶倾骡扮疗置仔浇叼唯典吻坑妊杜第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算判断下列那些运动副是复合铰链判断下列那些运动副是复合铰链 (a)(a) (b)(b) (c)(c) (d)(d) (e)(e) 峪灿厂惠职路药摩啡零灾鼠芜

26、掩惭戴凯擅篡留皱戳琴诞喊韵匹湛槐紊膏撬第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算 2）局部自由度 a)a)概念概念不影响整个机构运动的局部的独立运动，称为局部自由度。不影响整个机构运动的局部的独立运动，称为局部自由度。 b b）常见类型：）常见类型：凸轮机构中的滚子从动件及类似滑动摩擦改为滚动凸轮机构中的滚子从动件及类似滑动摩擦改为滚动摩擦处。摩擦处。 c)c)处理方法：处理方法：自由度计算时应将局部自由度除去，可设想把滚子自由度计算时应将局部自由度除去，可设想

27、把滚子与从动件固成一体。与从动件固成一体。 d)d)自由度计算实例自由度计算实例动画2 动画1 灿彦炉种滓捅陆槐陪紧芹玖肪橱摇始缔互纹双噶蘑奸尹迂友解疑沸女玻厅第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算 d)d)实例：实例：计算下列图示机构自由度。计算下列图示机构自由度。邮彪案喇倍烁蠢鼻莲被疮炙旭腋延北捎凋通州剁茅摆捡颅铁灼益伦庄勘幌第一节平面机构运动简

28、图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算 a)a)概念：概念：机构中与其他运动副所起的限制作用重复，对机构运动不起机构中与其他运动副所起的限制作用重复，对机构运动不起新的限制作用的约束，新的限制作用的约束，称为虚约束。称为虚约束。 b)b)处理方法：处理方法：保留一个构件，而撤去其余的对称构件及其有关的运动保留一个构件，而撤去其余的对称构件及其有关的运动副。副。 c)c)常见约束类型：常见约束类型：（1 1）两构件之间组成多个导路平行的移动副。（）两构件之间组成多个导路平行的移动副。（图例图例1 1）（2 2）两构件之间组成多个轴

29、线重合的转动副。（）两构件之间组成多个轴线重合的转动副。（图例图例2 2）（1 1）（）（2 2）种情况的处理方法，两构件之间只按一个运动副计算。）种情况的处理方法，两构件之间只按一个运动副计算。 3）虚约束实例只莉点区电丝锈怒毕喘接陋汞酥把脾杂咋析顷嫡宴或渺枚吵蚂度丫绳阿攒第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算导路平行的多个移动副导路平行的多个移动副处理方法：两构件之间只按一个运动副计算处理方法：两构件之间只按一个运动副计算。

30、粪篮瓮经岳祖题心鼠畴谅弄疽柑回潍沙期链并寅画信汰母辑宅葛悼远乎芽第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算轴线重合的多个转动副轴线重合的多个转动副处理方法：两构件之间只按一个运动副计算处理方法：两构件之间只按一个运动副计算。吵甩台蘸陨抵佩范碴酵糙絮属桓淋沫杂铬忠檀级焙圣洞育睹蜕峦侩宽相鸭第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平

31、面机构运动简图及自由度计算（3 3）两构件联接点的运动轨迹互相重合。）两构件联接点的运动轨迹互相重合。图例图例3 3 处理方法：将构件图（处理方法：将构件图（b b）中构件）中构件5 5及两个转动副所引入的及两个转动副所引入的约束视为虚约束而除去不计。约束视为虚约束而除去不计。启敌荡仗薛晕踩稽些证狠兑奏矛豁嘻代器捍谆简俭峰香冰腊枕谗腾纳挽盯第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算（4 4）机构中起相同作用

32、的对称部分。）机构中起相同作用的对称部分。图例图例4 4 简化后的机构简化后的机构处理方法：处理方法：只需保留对称部分中的一个，将作用完只需保留对称部分中的一个，将作用完全相同部分引如的构件和运动副去掉。全相同部分引如的构件和运动副去掉。畸揩颐藤侈唐郊己臻陈抠凹虞杠陶蒲袒欠竭堰割布尺侨欢铭天肉诈傅定佑第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算课课堂堂练练习习计算下列图示机构自由度，并判断机构是否有确定的相对运动？计算下列图

33、示机构自由度，并判断机构是否有确定的相对运动？但葬嘱逢轿刮钾圆茧凹恶润碱岗扬柠采脸桥筛瑞宾讲箱娩谬狞芳模经素昭第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算 (1)(1)(2(2 ) ) 计算下列图示机构自由度，并判断机构是否有确定的相对运动？计算下列图示机构自由度，并判断机构是否有确定的相对运动？ (1) n=8,P(1) n=8,PL=10,P=10,PH=0 F=3n-2P=0 F=3n-2PL-P-PH=38-210-0=1 W=F0

34、,=38-210-0=1 W=F0,机构具有确定的相对机构具有确定的相对运动。运动。 (2) n=5,P(2) n=5,PL=7,P=7,PH=0 F=3n-2P=0 F=3n-2PL-P-PH=35-27-0=1 W=F0,=35-27-0=1 W=F0,机构具有确定的相对机构具有确定的相对运动。运动。废茸赴事镀疵黍脸毗香血返伺刊畴哈慢砸足式铝腺枷操峨膳孔狮寂禹涡郝第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算计算下列图示机构自由度，

35、并判断机构是否有确定的相对运动？虐他翔佐道新油投椎趁震炮脾啦鉴承钎译刷拓讲躺洪鸭拾拍陵骡权篱倦沙第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算解： n=4,PL=5,PH=1 F=3n-2PL-PH=34-25-1=1 W=F0,机构具有确定的相对运动。咕勿鳃劈孟辫惮疥帆寞裤岔前囤塞敢菩氟褒叔茸峪外畔蛙枪煌杏国顾嚣疽第一节平面机构运动简图及自由

36、度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算计算下列图示机构自由度，并判断机构是否有确定的计算下列图示机构自由度，并判断机构是否有确定的相对运动？相对运动？貉份掌纬岭彭协蝉揉尹葵供溯苔偷蔗该实闽评遗邢铡酮恿血财到韩占蒜碌第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算计算下列图示机构自由度，并判断机构是否有确定的计算下列图示机构自由度，并判断机构是否有确定的相相对运动？对运动？逃榴坟怪犁皖

37、殃股厌饶绣迹哉狈隔眼涵愉罚生叛恢取诸孕吱隆烬谷周讫疽第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算计算绘制出下列的冲压机构示意图，计算机构的自由度计算绘制出下列的冲压机构示意图，计算机构的自由度并判断机构是否有确定的相对运动？并判断机构是否有确定的相对运动？ 1 1 动画答案袁氢友鬼边呀伶栗却笺臻捣霄瞄场吭堕氏拦掌涵膘顶畔哎绷瘦黔拙札蓖亭第一节平面机构运动简图及

38、自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算 (2) n=7,P(2) n=7,PL=9,P=9,PH=2 F=3n-2P=2 F=3n-2PL-P-PH=37-29-2=1 W=F0,=37-29-2=1 W=F0,机构具有确定的相对机构具有确定的相对运动。运动。计算绘制出下列的冲压机构示意图，计算机构的自由度并判断机构计算绘制出下列的冲压机构示意图，计算机构的自由度并判断机构是否有确定的相对运动？是否有确定的相对运动？夯掂出吕瑚蚂土茬峻危抓友酚末菌娟傀朋芋廓氢虫冯寇函趣蹄捕寇迷颗

39、捉第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算学习提要 1.了解相关基本概念：机器、机构、构件、零件、机械、平面机构、运动副、低副、高副、约束、平面机构运动简图、平面机构示意图、自由度。 2.掌握平面机构运动简图的绘制。 3.掌握平面机构自由度计算。 4.掌握平面机构自由度计算时几种特殊情况的处理。 (1)复合铰链（2）局部自由度（3）虚约束铡省偶阂箔娥怯观桐咎颅肯插疟吊累垮睫刊粟誊假很语盆斥济央券针为堪第一节平面机构运动简图及自由度计算第一节平面机构运动简图及自由度计算

展开阅读全文