机械设计基础 课件 02平面机构运动简图及自由度.pptx

;机构是具有确定运动的构件组合。机构的功用主要是转换运动形式、改变运动速度。如将旋转运动转换为往复直线运动，将匀速旋转运动转换为有规律的变速旋转运动等。

【学习目标】

掌握平面机构的分析方法；能够绘制简单机械的机构运动简图；对平面机构进行运动分析和自由度的计算，能够判断平面机构是否具有确定运动。

【知识点】

1.运动副及分类

2.平面机构的运动简图

3.约束与自由基度、平面机构自由度计算

4.平面机构具有确定运动的条件;第二章平面机构运动简图及自由度;第一节运动副及其分类;一、运动副的概念

机构是若干个具有确定运动构件的组合，组成机构的构件都不是自由构件，而是以一定的方式与其他构件组成连接。如图2-1所示。构件AB与构件BC既相互连接，又可以相对转动。;二、运动副分类

平面机构中构成运动副的各构件的运动均为平面运动。所以称该运动副为平面运动副。

两构件组成运动副时，两构件之间通过点、线、面实现接触；

按运动副的接触特性平面运动副可分为低副和高副。;1.低副

两构件通过面接触组成的运动副称为低副。

低副分为转动副和移动副。;2.高副

两构件之间通过点或线接触组成的运动副称为高副。

车轮与钢轨、凸轮与从动件、轮齿啮合等均分别组成了高副。

常用两构件直接接触处的轮廓表示。;第二章平面机构运动简图及自由度;一、机构的运动简图的概念

机构运动简图：用规定的线条和符号表示构件和运动副，并按一定的比例确定运动副的相对位置及与运动有关的尺寸，表达各构件间相对运动关系的简单图形。

机构示意图：只定性地表示机构的组成及运动原理而不严格按比例绘制的机构运动简图。;二、机构的运动简图的绘制

1.构件的分类

构件分为三类：机架、原动件和从动件。

机架（或称固定件）：机构中支承活动构件的构件。

原动件（或称主定件）：机构中作用有驱动力或已知运动规律的构件。

从动件：机构中除原动件以外的所有活动构件。

2.构件的简化画法

;3.机构运动简图的一般绘制步骤

（1）机构的构造与运动分析

①首先分析该机构的实际构造和运动情况，

②找机构中的主动件（输入构件）及从动件；

③然后从主动件（输入构件）开始，顺着运动传递路线，仔细分析各构件之间的相对运动情况；

④确定组成该机构的构件数、运动副数及性质。

⑤按一定的比例及特定的构件和运动副符号，正确绘制出机构运动简图。

注意：绘制时应撇开与运动无关的构件的复杂外形和运动副的具体构造。同时应注意，选择恰当的原动件位置进行绘制，避免构件相互重叠或交叉。;（2）绘制机构运动简图的步骤

1）分析机构组成，观察相对运动，确定机构的机架、原动件和从动件；

2）确定所有的构件（数目与形状），运动副（数目和类型）；

3）选择合理的视图平面和原动件位置，以便充分反映机构的运动关系；

4）确定比例尺；

5）按各运动副间的位置与距离，用规定的符号和线条绘制成简图。（从原动件开始画）

;表2-1构件和运动副的简图符号（摘自GB/T4460—2013）

;例2-1绘内燃机活塞连杆机构（压缩行程）的运动简图;2-1运动副及其分类;2-1运动副及其分类;2-1运动副及其分类;2-1运动副及其分类;2-1运动副及其分类;例2-3计算图2-13所示摇筛机构的自由度。;2.局部自由度：与机构运动无关的自由度

;3.虚约束：在一些特殊情况下，有些约束所起的限制作

用是重复的，这种不起独立限制作用的约束;2.两构件上连接点的运动轨迹互相重合。;机构的自由度必须大于零，才能保证除机架之外的其它构件能够运动。;(3)如果原动件数大于自由度数，则机构中最薄弱的构建或运动服可能被破坏。;作业;