第二章 平面机构的运动简图及自由度课件.ppt

如等宽凸轮 6.两构件在多处接触构成平面高副，且各接触点处的公法线彼此重合，只能算一个平面高副 机械工程学院 机械设计基础 何俊 冯鉴 范志勇 西南交通大学机械工程系 平面机构的运动简图及自由度 第二章 机械设计基础 第二章 平面机构的运动简图及自由度 §2-1 运动副及其分类 §2-2 平面机构运动简图 §2-3 平面机构的自由度 机械设计基础 第一节 运动副及其分类 一、平面运动构件的自由度 自由度：构件具有独立运动的数目。 平面运动构件具有三个自由度，有三个独立运动。 约束：对独立运动的限制。 二、运动副 1、运动副：两构件间组成的可动联接（既保持直接接触，又能产生一定的相 对运动）。 2、分类 平面运动副 低副（面接触） 高副（点、线接触） 转动副 移动副 空间运动副：螺旋副、球面副 机械设计基础 第一节 运动副及其分类 低副 两构件以面接触而形成的运动副。 (1) 转动副：只允许两构件作相对转动。 (2) 移动副：只允许两构件作相对移动。 转动副 转动副 移动副 机械设计基础 第一节 运动副及其分类 高副 两构件以点或线接触而构成的运动副。 齿轮副 凸轮副 两构件间线接触 ——高副 两构件间点接触 ——高副 运动副元素不外乎为点、线、面。 机械设计基础 第一节 运动副及其分类 空间运动副 螺旋副 球面副 环副 机械设计基础 第一节 运动副及其分类 运动副特点 例： 圆柱副（Ⅳ级）+圆柱-平面副 低副： 制造容易，承载能力强，摩擦阻力大。 高副： 不能独立存在，制造困难，摩擦小。 低级别运动副通过组合或加中间元件形成高级副。 五级移动副 机械设计基础 机构运动简图的概念 第二节 平面机构运动简图的绘制 用规定的符号和线条按一定的比例表示构件和运动副的相对位置，并能完全反映机构运动特征的简图。 绘制步骤 1、从原动件开始，按运动传递路线，分析各构件间的相对运动关系； 2、确定各运动副的类型、个数； 3、确定与运动有关的几何尺寸； 4、选择一个能充分表现各构件运动情况的视图。 5、选定恰当的长度比例尺 机械设计基础 运动副的表示 转动副： 移动副： 平面高副： 2 1 1 2 第二节 平面机构运动简图的绘制 机械设计基础 第二节 平面机构运动简图的绘制 2 3 4 5 1 分析：该机构有6个构件和7个转动副。 例题1 绘制如图所示的颚式破碎机主体机构的运动简图 机械设计基础 例题二、图示为一冲床。绕固定中心A转动的菱形盘1为原动件，与滑块2在B点铰接，滑块2推动拨叉3绕固定轴C转动，拨叉3与圆盘4为同一构件，当圆盘4转动时，通过连杆5使冲头6实现冲压运动。试绘制其机构运动简图。 冲床动画 A B C D E 分析： 绘制简图： 1 2 3 4 5 6 第二节 平面机构运动简图的绘制 机械设计基础 第三节 平面机构自由度的计算 自由度：把构件相对于参考系具有的独立运动参数的数目称为自由度,作平面运动的自由构件有三个自由度。 机构自由度的计算：机构相对于机架所具有的独立运动数目，称为机构的自由度。 计算公式：F=3n-2PL-PH 其中：n：在一个机构中除机架以外的所有构件的数目。 PL：低副数 PH：高副数 机构具有确定运动的条件： 原动件数 F， 机构破坏 原动件数 F， 机构运动不确定 原动件数 = F 2 3 4 1 j 机械设计基础 第三节 平面机构自由度的计算 机构自由度计算的注意事项： 1.复合铰链 三个或三个以上构件在同一处构成共轴线转动副的铰链，我们称为复合铰链。若有m个构件组成复合铰链，则复合铰链处的转动副数应为（m－1）个 两个低副 例题 计算图示圆盘锯机构的自由度。 在B、C、D、E四处应各有 2 个运动副。 1 2 3 5 6 7 8 A C D E F C B 4 F 点 的 轨 迹 为 一 直 线 解：活动构件数n=7 低副数PL=10 F=3n － 2PL － PH =3×7 －2×10－0 =1 机械设计基础 第三节 平面机构自由度的计算 机构自由度计算的注意事项： 2.局部自由度 与机构运动无关的构件独立运动称为局部自由度 对于含有局部自由度的机构在计算自由度时，不考虑局部自由度（如图2） 实际结构中采用局部自由度是为了减小摩擦力，“除去”指计算中不计入，并非实际拆除 2 2 3 A 1 1 3 1 2 机械设计基础 第三节 平面机构自由度的计算 机构自由度计算的注意事项： 3.虚约束 指机构在某些特