机械原理与机械零件 作者 张景学第2章平面机构及自由度 02平面机构及自由度.ppt

F=3n－2PL－PH = 3×6－2×7－3 =1 F＝原动件数 →运动确定 例：计算内燃机机构的自由度 第三节　平面机构的自由度 F=3n－2PL－PH = 3×6－2×8－1 =1 F＝原动件数 →运动确定 第三节　平面机构的自由度 例：计算牛头刨床机构的自由度 播放动画 F = 3×5－2×6－0 = 3 ？ 三、计算平面机构自由度的注意事项 1. 复合铰链 两个以上的构件（k个）在同一轴线上用转动副相联构成复合铰链，其实际转动副数为k－1个。 F = 3×5－2×7－0 = 1 复合铰链 第三节　平面机构的自由度 不影响其他构件运动的独立的运动 可减轻摩擦和磨损。 计算时应除去局部自由度。 将滚子与推杆假想焊接后再计算。 F= 3×3－2×3－1 = 2 ? 2. 局部自由度 F= 3×2－2×2－1 = 1 链 接 动 画 链 接 动 画 第三节　平面机构的自由度 对机构运动不起限制作用的重复约束。 1）两构件间构成多个重复的运动副 轴线重合的转动副 平行或重合的移动副 法线重合的高副 3. 虚约束 第三节　平面机构的自由度 F = 3×2－2×2－1 = 1 重复运动副只算一个 可提高刚度、强度等 2）机构中存在的某些重复部分所引入的约束 处理办法：去掉重复部分 链接动画 F=3n－2PL－PH =3×3－2×3－2 = 1 第三节　平面机构的自由度 F=3n－2PL－PH =3×4－2×4－4 = 0 ? 可使传动可靠、平稳，传递更大功率。 3）两构件上两点间的距离保持恒定不变，若用两转动副杆联接，会引入虚约束。 F=3n－2PL－PH =3×3－2×4－0 =1 链接动画 F=3n－2PL－PH =3×4－2×6－0 =0　? 链接动画 第三节　平面机构的自由度 曲柄联动，转向相同，传动可靠。 F =原动件数 机构有确定运动 F = 3×7－2×－1 = 2 例：计算大筛机构的自由度，判断其运动确定性 复合铰链 虚约束 局部自由度 链接动画 链接动画 第三节　平面机构的自由度 不能。因为自由度为零，不能动。 1）绘制该机构的运动简图，并计算其自由度。 2）该简图能否实现设计 者的意图？为什么？ 案例分析 第三节　平面机构的自由度 运动确定 运动确定 运动确定 3）请画出改进方案，并计算其自由度。 第三节　平面机构的自由度 4）机械设计中，计算机构自由度有何意义？ 可以判断机构的运动确定情况，初步排除错误！ 第三节　平面机构的自由度 返回总目录 简易冲床 设计方案分析 1）能否实现设计者的意图？为什么？ 2）若否，请画出一种改进方案。 案例导入 第二章 平面机构及自由度 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 铰链B的中心既要随杠杆2绕轴A转动，又要随冲头3沿铅垂线移动，存在运动干涉，无法运动 。 不能实现设计者的意图！ 如何改进？ 第二章 平面机构及自由度 初步分析 该类问题可通过计算得到解决！ 第一节 平面机构的组成 第二节 平面机构运动简图 第三节 平面机构的自由度 相关知识 第二章 平面机构及自由度 第一节 平面机构的组成 平面机构 空间机构 运动副：两构件直接接触而构成的可动联接。　 二、运动副及分类 一、构件 第一节 平面机构的组成 运动副元素：两构件上构成运动副的接触表面。　 4个构件 4个运动副 运动副元素均为圆柱面 独立运动的单元体。 运动副—— 机构的 “关节”！ 第一节 平面机构的组成 平面副 空间副 第一节 平面机构的组成 按相对运动分 按接触形式分 低副：面接触 高副：点、线接触 运动副分类 3个构件 3个运动副 2个低副 1个高副 1. 平面低副 转动副 （回转副，铰链） 移动副 第一节 平面机构的组成 凸轮高副 齿轮高副 轮轨高副 第一节 平面机构的组成 2. 平面高副 球面副 螺旋副 第一节 平面机构的组成 3. 常见空间运动副 第一节 平面机构的组成 运动副分析 7个构件 10个运动副 7个低副 3个高副 开链 闭链 多个构件通过运动副连接而组成的可动系统。 第一节 平面机构的组成 三、运动链 具有确定相对运动的运动链。 从动件 原动件 机架 机构 = 机架 + 原动件 + 从动件 第一节 平面机构的组成 四、机构 1. 概念：表示机构各构件间相对运动关系的简单图形 实际机构 运动简图 2. 作用：分析现有机构，设计新机构。 第二节 平面机构运动简图 实际机构 运动简图 3. 简化原则 构件数不变 运动副类型不变 运动副数不变 运动