机械设计基础河北高校第3章_平面机构的结构分析.ppt

第3章 平面机构的结构分析 * * 第一节 平面机构的组成 第二节 平面机构的运动简图 第三节 平面机构具有确定运动的条件 第一节 平面机构的组成 一、构件及其自由度与约束： 构件是运动的基本单元。 构件→机构 构件所具有的独立运动规律称为自由度。 如图，一个作平面运动的自由构件有三个自由度。 （即沿x轴、y轴方向的移动和绕平面上任意一点的转动。） x y o S 动画演示 约束：对构件独立运动所加的限制。 构件每增加一个约束，便失去 一个自由度。 第一节 平面机构的组成 二、运动副及其分类： 1、两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。 2、分类：通常把平面运动副分为低副和高副两类。 低副：两构件通过面接触所构成的运动副称为低副。 低副又分转动副（或称铰链）和移动副。如图 高副：两构件通过点或线接触所构成的运动副称为高副。如图 第二节 平面机构的运动简图 不考虑那些与运动无关的构件外形和运动副的具体构造，仅用简单线条和符号表示构件和运动副，并按比例定出各运动副的位置。这种表明各构件间相对运动关系的简单图形称为机构运动简图。 一、机构运动简图 部分常用机构的运动简图符号 见书表1-1 二、机构运动简图的绘制 以鄂式破碎机为例，说明绘图步骤： 1、找出原动件、从动件和机架。 2、由原动件开始，沿着运动的传递， 分析各构件间的相对运动关系，确 定运动副的数目和类型。 3、选择适当的绘图面，并选定机构的 一个瞬时位置来绘制机构运动简图。 4、选择适当的比例尺绘制运动简图。 第三节 平面机构具有确定运动的条件 一、平面机构自由度的计算 两构件以运动副相联后 一个低副引入2个约束 一个高副引入1个约束 单个活动构件的自由度为3 如果，一个机构中，活动构件数为n，低副个数为PL ，高副个数为PH ，则机构的自由度为： 第三节 平面机构具有确定运动的条件 二、平面机构自由度的注意事项 1、复合铰链：由m（m≥3）个构件在一处组成轴线重合的转动副。如图 处理方式：计作m-1个转动副。 2、局部自由度：机构中个别构件所具有的与整个机构运动无关的自由度。 如图a 处理方式：设想用焊接法去除。如图b 图a动画演示 动画演示 图b动画演示 第三节 平面机构具有确定运动的条件 二、平面机构自由度的注意事项 3、虚约束：不起实际约束效果的约束，又称消极约束。 处理方式：去除不计。 在平面机构中虚约束常出现在下列场合： （1）两个构件之间组成多个导路平行的移动副 如图a （2）两个构件之间组成多个轴线重合的转动副 如图b （3）在机构中，如果两个构件相连接且连接点的运动轨迹与连接前相互重合，则此连接必引入虚约束。 如图c （4）机构中不影响运动的对称部分。 如图d 如图a 如图b 如图c 如图d 第三节 平面机构具有确定运动的条件 例 计算下图中大筛机构的自由度 其中，n=7， PL=9 , PH= 1 ∴F=3?7-2?9-1=2 分析： C 处为复合铰链； E’处为虚约束； F 处为局部自由度