必威体育精装版平面机构.ppt

(a)固定铰链 2.2.1 运动副及构件的表示方法 3.计算实例 例3.2 计算图示钢板剪切机的自由度 （1）轨迹重合： 连接构件上的轨迹和机构上连接点的轨迹重合时, 引入虚约束。 3.3计算自由度时应注意的几种情况 由K个构件以复合铰链相联接时构成的转动副数为(K-1)个。 1、复合铰链 由两个以上的构件在同一处以转动副相联而成的铰链称为复合铰链。 解 ： 由图可知, n=5, Pl=7, Ph=0(B处为复合铰链, 含两个转动副)， 则： F＝3n－2Pl－Ph ＝3×5－2×7－0 ＝1 个别构件所具有的，不影响整个机构运动的自由度称为局部自由度。 2、局部自由度 n = 2, Pl = 2, Ph = 1, F = 3×2 - 2×2 – 1 = 1 ◆实际结构上为减小摩擦采用局部自由度。 计算自由度时，应除去局部自由度，即把滚子和从动件看作一个构件。 动画1、2 重复出现的，对机构运动不起独立限制作用的约束称为虚约束。 3、虚约束 应除去虚约束，即将产生虚约束的构件MN及运动副除去不计。 n = 3, Pl =4, Ph =0 F = 3×3 - 2×4 – 0 = 1 虚约束常见情况及处理 ◆计算时将虚约束去掉。 （a） （b） ◆计算中只计入一个移动副。 （2）导路平行或重合的移动副： 两构件构成多个导路相互平行的移动副时, 会出现虚约束。 （3）轴线重合的转动副：两构件组成多个转动副，且轴线重合，只有一个转动副起约束作用，其余为虚约束。 ◆计算中只计入一个转动副。 ◆计算中应将对称部分除去不计。 （4）传动对称：机构中对运动不起独立作用的对称部分，将产生虚约束。 单个齿轮 例 3.3 计算大筛机构自由度, 判断机构是否具有确定相对运动。 解 ：C处为复合铰链； E和E′其中之一为虚约束； F处滚子为局部自由度。机构的可动构件数n=7, 低副数Pl＝9, 高副数Ph=1。 F＝3n－2Pl－Ph ＝3×7－2×9－1＝2 此机构自由度数等于2, 与原动件数相等，即W=F， 机构具有确定的相对运动。 1.实例分析 不能产生运动 给定构件1运动参数 构件2、3的运动是确定的 3.4 机构具有确定运动的条件 给定构件1运动参数 ，构件2、3、4的运动是不确定的。 若再给定构件4运动参数 ，构件2、3的运动是确定的。 结论 机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目称机构的自由度。 平面机构具有确定运动的条件：机构原动件个数应等于机构的自由度数目。 原动件数＜自由度数，机构无确定运动 原动件数＞自由度数，机构在薄弱处损坏 一、运动副及其分类 高副 低副 转动副 移动副 二、构件自由度、运动副和约束的关系 总 结 1.平面内自由的构件，有3个自由度；空间内自由的构件，有6个自由度。 2.构件自由度、运动副和约束的关系 （1）转动副：2—约束，1—自由度 （2）移动副：2—约束，1—自由度 （3）平面高副：1—约束，2—自由度 三、机构运动简图的绘制 机构的组成要素 构件 运动副 原动件 从动件 机架 平面高副 平面低副 齿轮副 移动副 凸轮副 转动副 1、找出组成机构的各构件 2、选择视图平面 3、绘制机构简图 机构运动简图的绘制步骤： 四、机构自由度的计算 2.平面机构具有确定运动的条件：机构原动件个数应等于机构的自由度数目，即W=F=3n-2Pl-Ph F = 3n - 2Pl - Ph 1.机构自由度： 五、计算自由度时应注意的几种情况 1、复合铰链 2、局部自由度 3、虚约束 1、机构中原动件的数目小于机构的自由度数时，则此机构( )。 A.具有确定的相对运动 B. 只能作有限的相对运动 C. 运动不能确定 D. 不能运动 2、平面机构中若引入一个高副将带入( )个约束，而引入一个低副将带入( )个约束。约束数与自由度数的关系是( )。 3、两个做平面平行运动的构件之间为( )接触的运动副称为低副；而为( )或( )接触的运动副称为高副。 4、机构具有确定运动的条件是什么？ 5、机构运动简图有什么作用？如何绘制机构运动简图？ 6、何谓构件自由度和运动副的约束？ 7、在计算机构的自由度时，要注意哪些事项？ 复习思考题 1、画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。 习题 （a）