机械设计基础第9章 (3).ppt

? 平面机构的自由度 应除去局部自由度，即把滚子和从动件看作一个构件。 处理方法 ◆实际结构上为减小摩擦采用局部自由度，“除去”指计算中不计入，并非实际拆除。 N = 2, Pl = 2, Ph = 1, F = 3×2 - 2×2 – 1 = 1 与实际相符 ? 第9章 常用机构 常用机构 各种机械中经常使用的机构。 各种机械中普遍使用的零件。 通用零件 第9章平面机构及其运动简图 本章要点： 各种常用机构 运动副的概念 机构自由度的概念 平面运动副 平面机构的运动简图绘制 平面机构的自由度计算 应掌握内容： 第9章 平面机构及其运动简图 9.1 平面运动副 构件和构件之间既要相互连接（接触）在一起，又要有相对运动。而两构件之间这种可动的连接（接触）就称为运动副。 运动副元素：两构件上直接参加接触构成运动副的部分。 9.1.1 运动副 运动副： ? 平面运动副 9.1.2 自由度和运动副约束 自由度：把构件相对于参考系具有的独立运动参数的数目称为自由度 ? 平面运动副 按两构件接触情况，常分为低副、高副两大类。 1.低副 两构件以面接触而形成的运动副。 (1) 转动副：只允许两构件作相对转动，又称作铰链。 a)固定铰链 一、平面运动副 ? 平面运动副 b)活动铰链转动副 (2) 移动副：只允许两构件作相对移动。 移动副 ? 平面运动副 2.高副 两构件以点或线接触而构成的运动副。 凸轮副 ? 平面运动副 ? 平面运动副 齿轮副 ? 平面运动副 二、空间运动副 若两构件之间的相对运动均为空间运动，则称为空间运动副。 螺旋副 球面副 ? 第9章 9.2 平面机构的运动简图 9.2.1 运动副及构件的表示方法 1.构件 构件均用直线或小方块等来表示，画有斜线的表示机架。 ? 平面机构的运动简图 2.转动副 构件组成转动副时，如下图表示。 图垂直于回转轴线时用图a表示； 图面不垂直于回转轴线时用图b表示。 表示转动副的圆圈，其圆心必须与回转轴线重合。 一个构件具有多个转动副时，则应在两条交叉处涂黑，或在其内画上斜线。 ? 平面机构的运动简图 3. 移动副 两构件组成移动副，其导路必须与相对移动方向一致。 ? 平面机构的运动简图 4. 平面高副 两构件组成平面高副时，其运动简图中应画出两构件接触处的曲线轮廓，对于凸轮、滚子，习惯划出其全部轮廓；对于齿轮，常用点划线划出其节圆。 ? 平面机构的运动简图 9.2.2 绘制机构运动简图的步骤 1）功能分析。确定机械系统的总功能和进行功能分解。 2）绘制机械系统运动循环图。 3）执行（工作）机构选型。 4）绘制机械系统的运动方案图。 5）机构的尺度综合。 6）绘制机械系统运动简图。 ? 平面机构的运动简图 例 题 1 试绘制内燃机的机构运动简图 ? 平面机构的运动简图 例 题 1 气缸体1 活塞2 进气阀3 排气阀4 连杆5 曲轴6 凸轮7 顶杆8 齿轮10 解：1）分析运动，确定构件的类型和数量 2）确定运动副的类型和数目 3）选择视图平面 4）选取比例尺，根据机构运动尺寸，定出各运动副间的相对位置 5）画出各运动副和机构符号，并表示出各构件 ? 平面机构的运动简图 例 题 1 ? 平面机构的运动简图 例 题 2 绘制右图所示机构模型的机构运动简图 解：观察动画可知，构件１、４构成转动副，中心为Ｃ点；构件１、２在Ａ点构成转动副；构件２、３在Ｂ点构成转动副；构件３、４构成移动副。　　由于构件３、４的表达不同，该机构模型的机构运动简图有两种，分别称为导杆机构和摇块机构。这个例子说明：实现同样功能的机械是可以用不同的机构来实现的。 9.3 平面机构的自由度 1.实例分析 不能产生运动 给定构件1运动参数 = ( t ) 构件2、3的运动是确定的 9.3.1 机构具有确定运动的条件 ? 平面机构的自由度 给定构件1运动参数 = ( t )，构件2、3、4的运动是不确定的 再给定构件4运动参数 = ( t )，构件2、3的运动是确定的 ? 平面机构的自由度 2.结论 机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目称机构的自由度。 平面机构具有确定运动的条件：机构原动件个数应等于机构的自由度数目。 ◆原动件数＜自由度数，机构无确定运动 原动件数＞自由度数，机构在薄弱处损坏 ? 平面机构的自由度 9.3.2 平面机构自由度的计算 1.构件自由度 一个构件未用运动副与其它构件连接之前，有三个自由度。