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机械设计基础 旧课回顾： 1、零件、构件、机构、机器、机械概念 2、机械零件的常用材料 3、机械零件的工作能力判定条件 4、结构设计基本要求 本讲重点学习内容： 1．平面运动副的分类及其表示方法 2．平面机构具有确定运动的条件 第五节 平面机构的运动简图 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，并能完全反映机构特征的简图，称平面机构的运动简图。 所有构件都在同一平面或相互平行的平面中运动，称为平面机构。否则称为空间机构。本课程讨论平面机构 一、运动副的分类及表示方法 二、构件的分类及其表示方法 三、常用机构的运动简图 第六节 平面机构具有确定运动的条件 两个以上的构件用平面运动副联接起来组成的系统，如将其中的一个构件固定为机架，当另一构件（或少数几个构件）按给定的运动规律相对于机架运动时，其余构件也都随之作确定运动，这时构件系统则成为机构。为了保证所设计的机械具有确定的运动，必须使其符合机构具有确定运动的条件，而机构具有确定运动的条件与机构的自由度有关 一、平面机构的自由度 二、机构具有确定运动的条件 三、计算平面自由度时应注意的事项 四、计算自由度实例 例1 例2 本讲小结 1、运动副的分类（高副、低副） 2、构件的分类（固定件、原动件、从动件） 3、绘制机构的运动简图 用规定线条和符号来反映机构中各构件的相对运动 4、机构的自由度 F=3n-2PL-PH 注意： （1）复合铰链 （2）局部自由度 （3）虚约束 一、运动副的分类及表示方法 返回本节 平面运动副 空间运动副 高副 低副 转动副 移动副 使两个构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。 例如： 轴承中的滚动体与内外圈的滚道、凸轮顶杆、啮合中的一对齿廓、 滑块与导槽。 运动副的分类 运动副示例 返回 它们之间既保持了直接接触, 又能产生一定的相对运动, 因此都构成了运动副。 构件上参与接触的点、面、线，称为运动副元素。 低副 转动副及其符号 移动副及其符号 返回 高副 返回 用图形表示高副时，对于凸轮，滚子习惯上画出全部轮廓，对于齿轮，常用点画线画出其节圆 二、构件的分类及其表示方法 返回本节 构件按其运动形式可分： 构件均用线段或小方块等来表示（忽略其外形），画有斜线的表示机架 。 固定件（机架） 原动件 从动件 三、绘制常用机构的运动简图 返回本节 用规定的线条和符号表示构件和运动副，绘出能够表达各构件间相对运动关系的简图称为机构运动简图。 绘制机构运动简图一般应包括下列内容： 1．分析机构的运动，判别构件的类型及数目。 2．分析各构件间运动副的类型和数目。 3．选择视图平面，为了能清楚地表明各构件间的相对运动关系，通常选择平行于构件运动的平面作为视图平面。 4．确定比例尺，比例尺应根据实际机构和图幅大小适当选取 5．用规定的构件和运动副图形符号绘制机构运动简图 （从原动件开始画） 例如：绘制抽水唧筒的机构运动简图 1．分析机构的运动 图示抽水唧筒由手柄1、杆件2、活塞及活塞杆3和抽水筒4等构件组成，其中抽水筒4是固定件，手柄1是原动件，其余构件是从动件。 抽水唧筒的机构运动简图 2．分析各构件间运动副的类型和数目 手柄1和活塞杆3、杆件2分别在A点和B点形成转动副。杆件2和抽水筒4在C点也为转动副联接。活塞杆3上的活塞与抽水筒4之间则以移动副联接。 3．选择视图平面 4．确定比例尺 下一页 5．用规定的构件和运动副图形符号绘制机构运动简图 先画出固定件抽水筒4和手柄1的转动副中心A及活塞杆3的移动导路直线Ax，然后按比例画出手柄1和杆件2的转动副中心B及杆件2和固定件抽水筒4的转动副中心C，最后用构件和运动副的图形符号把各点联接起来，并在原动件上用箭头标明运动方向。 返回 一、平面机构的自由度 1、活动构件的自由度 构件的自由度是指构件相对于参数系具有的独立运动参数的数目。 机构的自由度是指整个机构相对于参照系具有的独立的运动参数数目。 2、运动副的约束 3、机构的自由度计算公式 F=3n-2PL-PH 返回本节 活动构件的自由度 返回 运动副约束 返回 一个低副引入二个约束 一个高副引入一个约束 二、机构具有确定运动的条件 机构要具有确定性的条件是 1、机构的自由度大于零，F0 2、机构的原动件的个数等于自由度的个数 返回本节 机构都是由构件和运动副组成的系统，机构要实现预期的运动传递和变换，必须使运动具有可能性和确定性。分析以下运动链： 三、计算平面自由度时应注意的事项 1、复合铰链:两个以上构件在同一处以转动副相连接构成的运动副称为复合铰链 ,例如 2、局部自由度:机构中出现的与输出、 输入运动无关的自由度称为局部自由度 ，例如 3、虚约束:在实际机构中,有些运动副所起