2平面机构运动简图.ppt

第二章 平面机构的运动简图及自由度 学习要求： 1）了解机构的组成，掌握各种平面运动副的一般表示方法，能看懂平面机构运动简图。初步掌握将实际机构绘制成机构运动简图的技能。 2）能识别平面机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，会运用公式计算平面机构的自由度并判断其运动是否确定。 重点： 1）平面机构自由度的计算。(什么是复合铰链、局部自由度和虚约束？如何判断？） 2）机构具有确定运动的条件。当不满足此条件时，会出现什么情况？ §2-1 运动副及其分类 平面机构——所有构件都在同一平面或相互平行的平面内运动的机构。 一、运动副及分类 运动副——使两构件直接接触并产生一定相对运动的连接称为运动副。 运动副的类型： 按接触方式，运动副分为： 1.低副 ——两构件通过面接触组成的运动副。 （1）转动副（回转副、铰链）：组成运动副的两构件只能在一个平面内作相对转动。 固定铰链——其中一个构件是固定的。 活动铰链——两构件都是活动的。 （2）移动副：组成运动副的两构件只能沿某一直线作相对移动。 2.高副 ——两构件通过点、线接触组成的运动副。 高副的承载能力差，但能传递较复杂的运动。 空间运动副： 球面副 螺旋副 二、构件的分类 按运动性质，构件分为： 1.固定件（机架） 用来支乘活动构件的构件，相对于参考系是静止不动的 2.原动件（主动件） 动力所作用的构件，其运动规律已知的活动构件。 3.从动件（输出构件） 随主动件运动而运动的其余构件。 §2-2 平面机构的运动简图 一、平面机构运动简图的概念 不考虑那些与运动无关的因素（构件的形状、具体构造、组成构件的零件数目等），只说明机构中各构件的相对运动关系的简单图形，称为机构运动简图。 二、平面机构运动简图的绘制 1.构件和运动副的表示 1）转动副 小圆的圆心必须与回转轴线重合 2）移动副 3）高副 表示出接触处的曲线形状，其曲率中心须与实际轮廓相同 4）组合表示 一个构件，两个回转副。 一个构件，一个回转副、一个移动副 一个构件，三个转动副 一个构件，两个移动副 2.运动简图的绘制方法和步骤 1）根据机械的功能分析机械的组成和运动情况，认清固定件、主动件和从动件。 2）从主动件开始，按照运动的传递顺序，分析各构件之间相对运动的性质，从而确定构件的数目及运动副的种类和数目。 3）选择适当的比例，定出各运动副的相对位置，用构件和运动副的规定符号绘制出机构运动简图。 例：绘制冲床的机构运动简图。 例：绘制冲床机构的运动简图。 §2-3 平面机构的自由度 一、机构的自由度 1.自由度及约束 自由度——机构或构件所具有的独立运动参数的数目。 约束——对独立运动的限制。 2.平面机构自由度计算 构件组成运动副后，其独立运动受到约束，自由度将减少。 移动副：引入两个约束（一个移动、一个转动） 转动副：引入两个约束（两个移动） 高副：引入一个约束，有两个自由度，转动 + 移动。 自由度计算公式： F=3n-2PL-PH 式中：n——活动构件的数目。 PL ——低副的数目。 PH ——高副数。 例：计算图中机构的自由度。 解： 二、机构具有确定运动的条件 F=0（或F﹤0），是静定（超静定）桁架。 F＞0，当F＞主动件数目时，运动不确定。 当F﹤主动件数目时，不能运动。 机构具有确定运动的条件： F＞0且当F=主动件数目。 三、计算自由度时应注意的问题 1.复合铰链——两个以上的构件在同一处用转动副连接。 例：计算圆盘锯主体机构的自由度。 解： 2.局部自由度——与整个机构运动无关的自由度（即多余的）。 3.虚约束——对机构的运动不产生实际约束效果的重复约束。 计算时，应除取虚约束（包括有关的构件及运动副） 虚约束常见于以下情况： （1）两构件之间形成多个导路平行的移动副。 （2）两构件间形成多个轴线重合的转动副。 （3）两构件间形成多个高副。 （4）轨迹重合（平行四边形机构） （5）机构中对运动不起独立作用的对称部分。 例：计算自由度。 解： 例：求图示机构的自由度。并判断机构有无确定的运动。 例：图示为简易冲床设计方案，画出机构运动简图并分析其能否运动，设法改正错误。 解：绘制简图 计算自由度