机械原理第一章课件1.ppt

第1章 平面机构的结构分析 §2 平面机构运动简图的绘制 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 三、机构运动简图的绘制 方法与步骤： 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 F＝3n－2PL－PH ＝3? －2? － 8 11 1 ＝ 1 例6 1.4.1 平面机构的高副低代 根据一定的条件对平面机构中的高副虚拟地用低副来替代， 这种以低副代替高副的方法称为高副低代。 条件一：代替前后机构的自由度不变 F = 3×1 - 2×2 = -1 §4 机构的组成原理和结构分析 条件二：代替前后机构的瞬时速度和加速度不变 两个高副元素均为圆弧 AO1、BO、OO1均保持不变 瞬时替代机构 构件 + 运动副 ? 运动链 ? 机构 机架 原动件 从动件组合 F = 0 基本杆组：最简单的不可再拆的自由度为零的构件组， 简称为杆组。 1.4.2 机构的组成原理 平面低副运动链自由度 F = 3n - 2PL 基本杆组 F = 0 PL = n 3 2 n = 2 PL = 3 Ⅱ级杆组（双杆组） n = 4 PL = 6 Ⅲ 级杆组 三副构件 3个双副构件 n = 2 PL= 3 Ⅱ级杆组（双杆组） n = 4 PL = 6 Ⅲ 级杆组 任何机构都可以看作是若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动机和机架上而构成的，机构的自由度等于原动件的数目，这就是机构的组成原理。 构件 + 运动副 ? 运动链 ?机构 机架 原动件 若干基本杆组 机架和原动件 Ⅱ级杆组 Ⅲ 级杆组 四杆机构 八杆机构 机构的组成： 在机架和原动件上每增加一个基本杆组，并不改变原来 的自由度，每次增加都可以获得一个新机构； 设计新机构时，在满足相同工作要求的前提下，机构的 结构越简单越好，杆组级别越低越好，运动副数目越少 越好。 F = 3n - 2PL – PH 1.4.3 机构的结构分析 机构的结构分析是指把机构分解为基本杆组、原动件和 机架，是机构组成的反过程，又称为拆杆组。 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 §1 构件及其运动副 §2 平面机构运动简图的绘制 §3 平面机构自由度的计算 §4 平面机构的组成原理和结构分析 构件 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 —— 机构中运动的单元。 运动副元素 — 两构件相互接触的几何形状（点、线、面）。 §1 构件及其运动副 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 运动链 ——若干构件通过运动副联接而成的可动系统。 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 A 1 2 3 4 B C D 例1 颚式破碎机 例2 齿轮插刀机构运动简图 运动副？ 运动简图例4 运动简图例3 例3 摆动泵机构运动简图 例4 旋转泵机构运动简图 例5 活塞泵机构运动简图 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