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机械设计基础教学课件第八章︰平面机构的运动简图及自由度
F=3n- 2PL- PH =3*5-2*6-0 =3(错) F=3n- 2PL-PH =3*5-2*7-0 =1 3、虚约束 ??? 对机构的运动不起限制作用的约束称为虚约束。计算机构的 自由度时,虚约束应除去不计。 轨迹重合:如果机构上有两构件用转动副相联接,而两构件上的联接点 的轨迹在未联接前是互相重合的,而两构件上联接点的轨迹 相重合,则该联接将带入一个虚约束。 转动副轴线重合:当两构件构成多个转动副且其轴线相互重合时,只 有一个转动副起约束作用,其余转动副都是虚约束。 移动副轨道平行:两构件构成多个移动副且其倒路互相平行,这时只 有一个移动副起约束作用,其余移动副都是虚约束。 机构存在对运动起重复约束作用的对称部分: 在机构中,某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束亦是虚约束。 F=3n- 2PL-PH =3*4-2*6-0 =0 F=3n- 2PL-PH =3*3-2*4-0 =1 虚约束作用:对机构的运动无关,但可以改善机构的受力情况,增强机构工作的稳定性 (1)、两构件构成多个导路平行的移动副, F=3n- 2PL-PH =3*3-2*5-0 =-1(错) F=3n- 2PL-PH =3*3-2*4-0 =1(正确) 机车车轮的联动机构 (2)、两构件组成多个轴线互相重合的转动副 第八章 平面机构的运动简图及自由度 4.机构自由度的计算 3.机构运动简图的画法 2.机构具有确定相对运动的条件 1.平面机构的组成 平面机构:各构件在同一平面或相互平行的平面内运动 空间机构:各构件不完全在同一平面或相互平行的平面 内运动 机构: §3.1 平面机构的组成 一、机构的组成与分类 1、概念:由构件通过运动副组成的系统。 构件:机构中的每一个独立的(最小)运动单元 2、机架:固定不动的构件 原动件:对一构件(或多个构件)给定运动规律对于机架运动 从动件:其余构件也均随之做确定的运动 3、平面机构:若组成机构的所有构件都在同一平面或相互平行的 平面内运动。 空间机构: 蜗杆传动 曲柄滑块机构 二、自由度 一个作平面运动的自由构件有三个独立运动的可能性。 构件所具有的这种独立运动的数目称为构件的自由度。所 以一个作平面运动的自由构件有三个自由度。 但当这些构件之间以一定的方式联接起来成为构件系统时,各个构件不再是自由构件。两相互接触的构件间只能作一定的相对运动,自由度减少。这种对构件独立运动所施加的限制称为约束。 构件受到约束后其自由度减少,每加上一个约束,便失去一个自由度,自由度的约束数之总和应等于6,每个构件的约束数最多为5,至少为1. 三、运动副及其分类 概念:在机构中每一构件都以一定方式与其他构件相互联接, 这种使两构件直接接触的可动联接 类型: (一) 低副 ? 两构件通过面接触而构成的运动副称为低副。 根据两构件间的相对运动形式,低副又可分为 转动副和移动副。 1.转动副?(或铰链) ??? 具有一个独立相对运动的运动副 限制两个自由度: (两个移动) 保留一个自由度 (转动) 2.移动副 ??? 具有沿一个方向独立相对移动的运动副。?????? 限制两个自由度: (一个移动,一个转动) 保留一个自由度 (移动 ) (二) 高副 ?? 运动的相对自由度数为2,约束条件数为1。 限制一个自由度: (一个移动) 保留两个自由度 (一个移动,一个转动) §3.2 平面机构运动简图 1、机构运动简图:能准确表达机构运动的简化图形 (按比例,用特定的符号和线条) 和运动有关的:运动副的类型、数目、相对位置、构件数目 和运动无关的:构件外形、截面尺寸、组成构件的零件数目、 运动副的具体构造 2、机构示意图:图形不按精确的比例绘制,仅仅为了表达机械的 结构特征。 2、常用机构和运动副的表示方法: 凸轮副: 3、绘机构运动简图的步骤 (1)分析机构的组成,判断机构的原动件、从动件及原动件 运动方向。 (2)分析机构运动,判断机构中各构件的运动尺寸及运动副的类型 (3)恰当地选择投影面,以能够简明地把机构的结构及运动情况表 示清楚为原则 (4)确定比例尺 ;用简单的线条和各种运动副 的代号将机构运动简图画出来。(从原动件开始画) 例 试绘制内燃机的机构运动简
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