机械设计基础10平面机构的运动简图和自由度.pptxVIP

机械设计基础10平面机构的运动简图和自由度-资料汇报人：AA2024-01-17

平面机构概述运动简图绘制原则与步骤自由度计算方法及实例平面机构类型及其运动特性平面机构设计方法与优化策略现代设计技术在平面机构中应用总结与展望

01平面机构概述

平面机构是指所有构件都在同一平面或相互平行的平面内运动的机构。平面机构定义平面机构具有结构简单、制造方便、运动直观等特点。平面机构特点平面机构定义与特点

平面机构在机械工程中应用广泛，如各种机床、夹具、传动装置等。机械工程自动化生产线机器人技术平面机构在自动化生产线中扮演着重要角色，如传送带、分拣装置等。平面机构是机器人技术中的重要组成部分，如关节型机器人、并联机器人等。030201平面机构应用领域

图形符号表示法01用规定的图形符号表示构件和运动副，再用线条连接各构件表示其相对运动关系。简化表示法02在图形符号表示法的基础上，进一步简化图形符号和线条，只保留必要的部分，以便于分析和设计。示例说明03例如，一个曲柄摇杆机构可以用图形符号表示法表示为四个构件和四个运动副的组合，也可以用简化表示法简化为一个带箭头的线段表示曲柄的转动和一个带箭头的弧线表示摇杆的摆动。运动简图表示方法

02运动简图绘制原则与步骤

绘制原则简化原则在保证机构运动特性不变的前提下，省略机构中的某些构件和运动副，突出机构运动传递和变换的主要特征。清晰原则尽量使图形简洁明了，易于理解和分析。等效原则在简化过程中，要保证简化后的机构与原机构在运动和动力特性上等效。

010204绘制步骤确定机构的原动件和从动件，明确机构的运动传递路径。根据机构的运动特性，选择合适的图形符号和线条类型来表示构件和运动副。按照一定的比例尺，绘制出机构的运动简图，并标注必要的尺寸和角度。检查绘制的运动简图是否正确、清晰，并进行必要的修改和完善。03

曲柄摇杆机构。该机构由曲柄、连杆、摇杆和机架四个构件组成，具有一个整周转动的原动件和一个摆动从动件。在绘制其运动简图时，需要明确各构件之间的连接关系和运动传递路径，选择合适的图形符号和线条类型来表示各构件和运动副，并按照比例尺绘制出机构的运动简图。实例一凸轮机构。该机构由凸轮、从动件和机架三个构件组成，具有一个整周转动的原动件和一个直线往复运动的从动件。在绘制其运动简图时，需要明确凸轮的形状、从动件的类型和机构的运动传递路径，选择合适的图形符号和线条类型来表示各构件和运动副，并按照比例尺绘制出机构的运动简图。实例二实例分析

03自由度计算方法及实例

自由度定义机构中具有独立运动的构件数目。自由度意义衡量机构运动灵活性的重要指标，影响机构的工作性能和使用寿命。自由度定义与意义

通过公式F=3n-2PL-Ph计算机构自由度，其中n为活动构件数，PL为低副数，Ph为高副数。公式法根据机构运动简图，通过数出活动构件数和运动副数来计算自由度。图解法计算方法介绍

曲柄摇杆机构。活动构件数为3，低副数为4，高副数为0，根据公式计算得出自由度为1。实例一凸轮机构。活动构件数为2，低副数为2，高副数为1，根据公式计算得出自由度为1。实例二齿轮机构。活动构件数为2，低副数为2，高副数为2，根据公式计算得出自由度为2。实例三实例分析

04平面机构类型及其运动特性

由四个铰链连接的杆件组成的机构，包括曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。铰链四杆机构由连杆和滑块组成的机构，滑块可以在固定或移动的导轨上滑动。滑块机构由连杆和导杆组成的机构，导杆可以绕固定点转动或沿导轨移动。导杆机构连杆机构

移动凸轮机构由移动凸轮和从动件组成的机构，移动凸轮可以沿导轨移动。盘形凸轮机构由凸轮和从动件组成的机构，凸轮轮廓为盘形，从动件可以是滑块或摇杆。圆柱凸轮机构由圆柱凸轮和从动件组成的机构，圆柱凸轮轮廓为圆柱形。凸轮机构

由两个外齿轮组成的机构，齿轮的齿数、模数和压力角等参数可以不同。外啮合齿轮机构由一个内齿轮和一个外齿轮组成的机构，内齿轮的齿数比外齿轮少。内啮合齿轮机构由齿轮和齿条组成的机构，齿条可以沿直线移动或绕固定点转动。齿轮齿条机构齿轮机构

组合机构由两种或两种以上基本机构组合而成的复杂机构，可以实现多种运动规律和复杂功能。特殊用途机构为满足特定需求而设计的特殊机构，如万向联轴节、螺旋机构和摩擦轮传动等。间歇运动机构能够实现周期性间歇运动的机构，如棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构等。其他类型机构

05平面机构设计方法与优化策略

03试验法设计通过物理样机试验，获取实际运动数据和性能表现，对设计方案进行验证和改进。01图形化设计利用CAD等设计软件，通过绘制机构运动简图进行初步设计，直观展示机构组成和传动关系。02解析法设计根据机构运动学和动力学原理，建立数学模型并求解，得到机构关键参数和性能指标。设计方法概述

结构优化参数优