安工大机械设计基础平面连杆机构资料.ppt

三、计算平面机构自由度要注意的问题 1 复合铰链 m个构件(m2)在同一处构成转动副 m-1个低副 在这两个例子中，加与不加红色构件AB效果完全一样，为虚约束 计算时应将构件AB及其引入的约束去掉来计算 * 第二章 平面连杆机构 一、自由度 定义：相对于参考坐标系，构件所具有的独立运动称为构件的自由度；或者说：自由度指的是描述构件运动的独立参数。 2.1平面机构的运动简图和自由度 平面上的一个质点有多少个自由度？ 刚体？ 构件？ 空间一自由构件有多少个各自由度？ 二、运动副 定义：两构件直接接触产生的可动联接。 根据两构件的接触性质，平面机构中的运动副可分为： 低副　两构件通过面接触组成的运动副。 可分为转动副和移动副。 问：平面机构中的转动副、移动副限制了几个自由度，还剩几个自由度？ 问：平面机构中的高副限制了几个自由度，还剩几个自由度？ 高副　两构件通过点或线接触组成的运动副。例：凸轮、齿轮 运动副符号 定义：撇开与运动无关的构件外形和运动副的具体构造，用简单线条和规定符号来表示构件和运动副，按比例定出各运动副的位置，以说明机构各构件间相对运动关系的简化图形，称为机构运动简图。 三、平面机构运动简图 构件的表示方法 杆、轴类构件 机架 同一构件 两副构件 三副构件 机械设计基础 —— 平面连杆机构 三、平面机构运动简图（续） 构件分类： 固定件（机架）：用来支承活动构件的构件。参照系。 原动件：运动规律已知的活动构件。 从动件： 例1：作破碎机机构运动简图： 1、确定构件数目，辨清主、从动件。 作图步骤： 注意： ①　动额３与偏心轴２构成的转动副在图中用小圆圈表示是因为运动副的符号仅与相对运动性质有关，而与运动副的结构和尺寸无关。 ② 为使图形清楚，构件尽量不要交叉，因此选择主动件位置很重要。 ③ 2、确定运动副类型和数目 3、选择适合平面 4、选定比例尺，用线条和规定符号作图。 2.2 平面机构的自由度 上式中： 　　 F：机构自由度； n ： 活动构件数 PL：低副数目 PH：高副数目 一、平面机构自由度计算公式  二、机构具有确定的相对运动的条件：说明 机构的自由度Ｆ０，且Ｆ等于主动件的数目 例题1、2 解：n=3（1、2、3） PL=4（A、B、C、D） PH=0 F=3n-2PL-PH=1 解：n=4（1、2、3、4） PL=5 （A、B、C、D、E） PH=0 F=3n-2PL-PH=2 A B C D 4 1 2 3 5 6 F ＝ 3n－2pl－ph ＝ 3? －2? － 5 6 0 ＝ 3 F ＝ 3n－ 2pl－ph ＝ 3? －2? － 5 7 0 ＝ 1 4 1 2 3 5 6 ② 错 对 —计算在内 5 2 3 2 3 5 1 m个构件, m-1个铰链 机械设计基础 —— 平面连杆机构 三、计算平面机构自由度要注意的问题 2、局部自由度 局部自由度虽不影响整个机构的运动，但可使高副接触处的滑动摩擦变成滚动摩擦，减少磨损，所以实际机械中常有局部自由度出现。 F＝3n－2pl－ph ＝3? －2? － 3 3 1 ＝ 2 错 F＝3n－ 2pl－ph ＝3? －2? － 2 2 1 ＝ 1 对 3、虚约束 对机构运动不起限制作用的重复约束称为虚约束 计算自由度前应将虚约束去除 虚约束虽然对运动不起作用，但有增加构件刚性、使构件受力均衡等作用 4 1 2 3 5 1 2 3 4 F＝3n－2PL－PH ＝3? －2? － 3 4 0 F＝3n－2PL－PH ＝3? －2? － 4 6 0 ＝ 0 错 对 ＝ 1 机械设计基础 —— 平面连杆机构 例题 解 复合铰链： A、B、C、D四处，各为两个转动副 n=7（2、3、4、5、6、7、8）； PL=10 PH=0 F=3n-2 PL -2 PH 　　　=3×7-2×10=1 例1 计算图示圆盘锯主体机构的自由度 F与原动件（主动件）个数相等，机构具有确定运动。 当主动件8匀速转动，圆盘中心E将确定地沿直线EE移动。 例题 解：复合铰链： C处，为两个转动副；局部自由度：F处，刚化； 虚约束：E’（或E’）处，去除 n=7（2、3、4、5、6、7、8）； PL=9(A、B、C、C、D、E、G、G、H）；PH=1(I) F=3n-2 PL -2 PH=3×7-2×9-1=2 例2 计算图示大筛机构的自由度 2 1 3 4 5 8 7