机械设计基础 教学课件 ppt 作者 王素艳 主编第2章 常用机构.pptVIP

第2章常用机构 学习目标： 1.掌握平面机构的组成？什么是构件？ 2.掌握运动副的种类？会分析判断构件间的运动副？ 3.能够绘制一般平面机构的运动简图？并判断其自由度。 4.掌握铰链四杆机构的分类，并能够判断机构的类型。 5.掌握凸轮机构的组成及分类。 6.了解棘轮机构、槽轮机构的组成、工作原理及特点。 2.1 平面机构及其自由度 2.1 平面机构及其自由度 运动副分类 2.1 平面机构及其自由度 平面机构运动简图： 为便于研究机构的 运动，用简单的线条和 符号代表构件和运动 副，并按比例定出各运 动副位置，表示机构的 组成绘制出的简明图形 就称为机构运动简图。 2.1 平面机构及其自由度 构件的自由度及其约束 2.1 平面机构及其自由度 平面机构自由度的计算 2.2平面连杆机构 2.2平面连杆机构 平面四杆机构的主要工作特性 2.3 凸轮机构 2.3 凸轮机构 凸轮机构的分类 ：按凸轮的形状不同，可分为三类： 2.4 其他常用机构 2.4 其他常用机构 棘轮机构在机械中的应用 2.4 其他常用机构 槽轮机构 2.4 其他常用机构 螺旋传动机构 * * 1.构件:构件是独立的运动单元，它是由一个或若干个机械零件通过刚性连接而组成的运动单元体。 2.运动副所谓运动副是指两构件直接接触并能产生相对运动的活动连接。两构件参与接触而构成运动副的部分称为运动副元素。 齿轮构建组成 齿轮 轴 键 齿轮轴构件的组成 运动副 低副 高副 空间运动副 移动副 转动副 球面副 螺旋副 自由度：在直角坐标系中，构件S可以随其上的任一点A沿x轴及y轴方向移动和绕A点转动。这种可能出现的独立运动称为构件的自由度。一个作平面运动的自由构件具有3个自由度。 约束：当两个构件组成运动副之后，它们之间的相对运动就受到了限制，相应的自由度数也随之减少。这种对构件独立运动所加的限制称为约束。构件每增加一个约束，便减少一个自由度，即自由度减少的个数等于约束的数目。 ?F＝3n-2PL-PH???? 式中：n-－活动构件数，n=N-1，其中N为机构的构件总数；? PL －机械中的低副数目； PH?－机械中的高副数目。 求图2-7所示连杆机构的自由度。 该机构的活动构件数n=3，低副数PL =4，高副数PH =0， 则该连杆机构的自由度为： ? ?F＝3n-2PL-PH?=3×3-2×4-0=1 例题： 解： 平面连杆机构：是许多构件用低副（转动副和移动副）连接组成的平面机构。 四杆机构：最简单地平面连杆机构是由4个构件组成，称为平面四杆机构。它的应用非常广泛，而且是组成多杆机构的基础。 取不同的构件为机架时四杆机构的演化 铰链四杆机构存在曲柄的条件 （1）当最长杆与最短杆的长度之和大于其余两杆的长度之和时，只能得到双摇杆机构。 （2）当最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和时：①最短杆为机架时得到双曲柄机构；②最短杆的相邻杆为机架时得到曲柄摇杆机构；③最短杆的对面杆为机架时得到双摇杆机构。 凸轮机构：是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。 主动件：凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，作等速回转运动或往复直线运动。 从动件：与凸轮轮廓接触，并传递动力和实现预定的运动规律的构件，一般做往复直线运动或摆动，称为从动件。 从动件 主动件 盘形凸轮 特点 示图 圆柱凸轮 移动凸轮 凸轮为绕固定轴线转动且有变化直径的盘形构件 当盘形凸轮的回转中心趋于无穷远时，凸轮相对机架作直线移动 从动件与凸轮之间的相对运动为空间运动，因此圆柱凸轮是空间凸轮机构 棘轮 1.组成：棘轮机构主要由摆杆、棘爪、棘轮、止动爪组成。 2.工作原理：当摆杆上的主动棘爪插入棘轮的齿槽内，逆时针摆动时，推动棘轮转过一定的角度；当主动摆杆顺时针摆动时，主动棘爪在棘轮齿背上滑过，棘轮停止不动，因此当摆杆往复摆动时，棘轮做单向间歇运动。止动爪的作用是用以防止棘轮倒转和定位，弹簧的作用是使棘爪贴紧在棘轮上。 3.特点：结构简单，制造方便，工作可靠，且棘轮的转角可根据需要进行适当调节。但棘爪在棘轮齿背滑行时将引起冲击、噪声和磨损。传动精度不高，传力不大。 棘轮 摆杆 止动爪 棘爪 牛头刨床的横向进给机构 铸造车间浇注自动线上砂型输送步进装置 起重设备中的制动装置 自行车后轮上的“飞轮超越装置 原理 特点 外槽轮 内槽轮 槽轮示意图 如图，槽轮机构由带圆销的主动拨盘1及具有径向槽的从动槽轮2和机架组成。当拨盘1以等角速度逆时针转动时，圆销C由左侧插入从动槽轮2的径向槽中，拨动槽轮2顺时针转动，然后在右侧脱离轮槽