华北理工大学机械原理复习第二章机械原理组成与结构分析.ppt

常用运动副的代表符号（表2-1） 第二章 机构的组成原理和结构分析 §2-1 机构的组成要素 §2-2 平面机构运动简图 §2-3 平面机构的自由度 §2-4 平面机构中的高副低代 §2-5 平面机构的组成原理和结构分析 是两构件直接接触而构成的可动联接； §2-1 机构的组成要素 一、构件 构件是机器中的各独立运动单元体。 机构的构件分为： 二、运动副 运动副 任何机构中，必有一个机架，有一个或几个原动件，若干个从动件。 （1）运动副的定义和分类 各种常用运动副模型 构件和运动副是组成机构的两个基本要素。 —按给定已知运动规律独立运动的构 件；其上常标有箭头。 机 架 原动件 从动件 —机构中的固定构件。 —机构中其余活动构件。 2）按其相对运动形式分 转动副（回转副或铰链） 移动副 螺旋副 球面副 运动副还可分为平面运动副与空间运动副两类。 1）按其接触形式分 高副： 点或线接触的运动副 低副： 面接触的运动副 运动副的分类 3）按其引入的约束数目分： Ⅰ级副、 Ⅱ级副、 ……Ⅴ级副。 例如： 轴与轴承 滑块与导路 凸轮与尖顶的接触 两轮齿接触 （2）运动副的约束 构件具有的独立运动数目称为构件的自由度。 一个作平面运动的自由构件具有3个自由度。 当两个构件用运动副联接后，其相对运动受到限制，引入了约束 。约束数=自由度减少的数目 1个自由度 1个自由度 2个自由度 一个平面低副具有1个自由度，即引入2个约束；一个平面高副具有2个自由度，即引入1个约束。 三、运动链与机构 构件通过运动副连接而构成的相对可动的系统。 闭式运动链 （简称闭链）：常用 开式运动链 （简称开链）：用于多自由度的机械系统中。 平面闭式运动链 空间闭式运动链 平面开式运动链 空间开式运动链 1、运动链 2、机构 具有固定构件的运动链称为机构。 平面铰链四杆机构 机构常分为平面机构和空间机构两类， 其中平面机构应用最为广泛。 空间铰链四杆机构 机架 原动件 从动件 机架 从动件 原动件 用简单的线条代表构件，用规定的符号表示运动副，并按一定比例绘制的表示机构中各构件间相对运动关系的简单图形称为机构运动简图。不同于机构示意图。 §2-2 机构运动简图 1.机构运动简图的定义 （一）运动副符号 运动副常用规定的简单符号来表达（GB4460－84）。 3.机构运动简图的绘制 2.机构运动简图的作用 研究现有机械时，方便测绘，清楚表达传动原理；设计新机器时，便于进行方案设计，是工程工具，要学会画简图、读简图。 简化可行吗？构件的外部形状、截面尺寸、运动副的内部结构与运动无关。 转动副 移动副 高副 （二）构件的表示方法 (表2-2） 一对相互啮合的齿轮：用点划线或细实线画出两个齿轮的节圆 凸轮、滚子要画出全部轮廓 两副构件 三副构件 特殊构件 （三）常用机构运动简图的图形符号（表2-3 ） 例1. 绘制活塞泵的机构运动简图 （2）选定视图平面； （3）选适当比例尺，作出各运动副的相对位置，再画出各运 动副和机构的符号，最后用简单线条连接，即得机构运动简图。 （四）机构运动简图的绘制方法及步骤 （1）搞清机械的构造及运动情况，沿着运动传递路线，查明 组成机构的构件数目、运动副的类别及其位置； 例2. 内燃机的机构运动简图 作业：P27 习题2-1,2-2 §2-3 平面机构的自由度 机构的自由度是机构相对于所机架具有的独立运动的个数,用F表示。 一个作平面运动的自由构件具有 3个自由度 一个平面机构由N个构件组成 , 活动构件数n=N-1 则平面机构的自由度计算公式为： F＝3n－2PL － PH （2-1） 式中，n为机构的活动构件数目； PL 为机构的低副数目； PH为机构的高副数目。 一、 平面机构的自由度计算公式 (1)自由度计算举例 2）铰链四杆机构 =3×3 －2×4 － 0 ＝1 3）铰链五杆机构 ＝3×4 －2×5 － 0 ＝2 F＝ 3n－2PL－ PH 1）三角架 －2×3 －0 ＝0 F＝3n－2PL－ PH F＝ 3n－2PL－ PH 二、 自由度的意义及机构具有确定运动的条件 ＝3×2 给定1个原