1-2 自由度.ppt

§2 平面机构的组成原理 二 平面机构运动简图 机构运动简图 ?表示机构运动特征的一种工程用图 齿轮副 机构运动简图表P8 P7 机构运动简图的绘制与步骤 1.确定构件数目及原动件、输出构件； 2.根据各构件间的相对运动确定运动副的种类和数目； 3.选定比例尺，按规定符号绘制运动简图； 4.标明机架、原动件和作图比例尺； 5.验算自由度。 §3 平面机构的自由度 3.注意事项 复合铰链 * * 重 点 运动副和运动链的概念、机构运动简图的绘制、机构具有确定运动的条件及机构自由度的计算。 内 容 构件及其运动副 机构运动简图的绘制 ● 一 构件及其运动副 一、 构件 二、运动副 —— 两个构件直接接触且具有确定 相对运动的联接。 平面运动副分类: 转动副 移动副 特点：面接触、相对转动或相对移动 ? 低副 —— 运动的单元. 运动副元素——两构件相互接触的点、线、面。 ● 齿轮副 凸轮副 特点：点或线接触、沿接触点切线方向相对移动 绕接触点的转动? 高副 螺旋副 球面副 若干构件通过运动副联接而成的可动系统称运动链 若将运动链中的一个构件相对固定，运动链则成为机构。 机构中构件的分类： 1、机架（描述运动的参考系） 2、原动件（运动规律已知的构件） 3、从动件 表达方式： 用简单线条表示构件 规定符号代表运动副 按比例定出运动副的相对位置 与运动有关的因素： 构件数目 运动副数目及类型 运动副之间的相对位置 转动副 一、运动副符号 移动副 凸轮副 1 2 2 1 2 2 螺旋副 球面副 二、构件 不管构件形状如何，简单线条表示，带短剖面线表示机架。 带运动副元素的构件 机架 A B C A B C 1 2 3 4 A B C 14 12 23 A14 B12 C234 3 2 4 1 4 ● A 1 2 3 4 B C D 例1 颚式破碎机 例2 活塞泵 运动副？ 一、构件的自由度 自由度?构件所具独立运动的个数（确定构件位置所需独立坐标数）。 一个完全自由的平面运动构件具有三个自由度。 x y 2 1 ? x y y x ● F=6 F=3 不论形成运动副的两个构件是否其中有一个相对固定，运动副引入的约束数S均相同。 二、平面运动副的约束条件 约束— 限制 约束条件 — 约束数 运动副的形成引入了约束，使构件失去运动自由度。 1. 转动副 x0 y0 ? x y ? ? 约束数 S = 2 F=1 F=4 ● 2. 移动副 约束数 S = 2 3. 齿轮副 4. 凸轮副 n n 约束数 S = 1 n n 平面低副约束数 S = 2 平面高副约束数 S = 1 ● 三、平面机构的自由度 机构的自由度 F= 3?活动构件数 -2?低副数 -1?高副数 ● 计算公式 F ＝3n ? 2PL ? PH 1.机构自由度的计算公式 F＝3n?2PL ? PH ＝3? ? 2? ? 3 4 0 ＝ 1 F＝3n?2PL?PH ＝3? ? 2? ? 4 5 0 ＝ 2 F＝3n?2PL?PH ＝3? ? 2? ? 2 2 1 ＝ 1 例 F=3n-2PL-PH =3? 2 -2? 3 -0 =0 F=3n-2PL-PH =3? 3 -2? 5 -0 =-1 ● 三个构件通过三个转动副相连, 相当于一个构件。 2.机构(运动链)具有确定相对运动的条件 有一个机架 自由度大于零（F0） 原动件数 =自由度数 （通常，原动件为含低副构件且与机架相连, 只有一个自由度。） m个构件(m?3)在同一处构成共轴线的转动副 4 1 2 3 5 6 F ＝ 3n－2PL－PH ＝ 3? －2? － 5 6 0 ＝ 3 F ＝ 3n－2PL－PH ＝ 3? －2? － 5 7 0 ＝ 1 m-1个低副 复 ? ? —计算在内 5 2 3 1）要正确计算运动副数目 F＝3n－2PL－PH ＝3? －2? － 7 6 0 ＝ 9 F＝3n－2PL－PH ＝3? －2? － 7 10 0 ＝ 1 ? 复 复 复 复 例3 圆盘锯机构 F＝3n－2PL－PH ＝3? －2? － 1 2 3 F＝3n－2PL－PH ＝3? －2? － 2 3 1 ＝-1 两构件间构成多个运动副 3.注意事项（续） 错 2 2 1 ＝1 对 移动副导路平行 转动副轴线重合