平面机构的自由度计算(1)

2015专升本《机械设计基础》课程辅导(一）电话：[phone]绪论要点简介•基本概念：•1、机器：执行机械运动或处理信息的装置。2.机器特征：（1）它是人为的实物组合；（2）各实物间具有确定的相对运动；（3）能代替或减轻人类的劳动完成有效的机械功或转换机械能3.机器分类：（1）工作机；（2）原动机4.机构：具有机器的前两特征5.构件：机器或机构中独立的运动单元6.零件：机器、机构中独立的制造单元。通用零件（如齿轮、轴、螺栓、键、带轮、弹簧等）、专用零件轴承是什么件？自用盘编号JJ321002第一章平面机构的自由度计算§1-1运动副及其分类§1-2平面机构运动简图§1-3平面机构自由度计算专升本大纲对本章要求•平面机构的自由度（画机构简图、算自由度）•了解机构的组成要素，能绘制平面机构运动简图。能正确计算平面机构自由度。了解平面机构组成的基本原理。•1、运动副、机构、构件、零件的概念、运动副图形符号•2、能画出和认识机构运动简图•3、平面机构自由度的计算（复合铰链、局部自由度及简单的虚约束）•4、￥速度瞬心及三心定理自用盘编号JJ321002§1－1运动副及其分类平面机构：所有构件在同一平面或相互平行的平面内运动的机构。机构：是具有确定相对运动的构件的组合。构件：机构中的（最小）运动单元一个或若干个零件刚性联接而成自用盘编号JJ321002构件－独立的运动单元内燃机连杆套筒连杆体螺栓垫圈螺母轴瓦连杆盖零件－独立的制造单元自用盘编号JJ321002若干1个或几个1个机架－固定不动的构件（作为参考系的构件），如机床床身、车辆底盘、飞机机身。机构的组成：机构＝机架＋原动件＋从动件原（主）动件－按给定运动规律运动的构件。从动件－其余可动构件。机构中的构件分类：自用盘编号JJ321002运动副a)两个构件、b)直接接触、c)有相对运动定义：运动副－－两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的联接。三个条件，缺一不可例如：轴和轴承、活塞和气缸，啮合中的一对齿廓、滑块与导槽，均保持直接接触，并能产生一定的相对运动，因而它们都构成了运动副。自用盘编号JJ321002运动副元素：两构件直接接触而构成运动副的点、线、面部分。例如：轴与轴承间构成运动副，轴的外圆柱面与轴承内孔为运动副元素。凸轮与滚子间构成运动副，凸轮与滚子接触部分为运动副元素。运动副元素运动副元素自用盘编号JJ321002按两构件接触特性，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。按运动特性可分为转动副和移动副(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）、平面运动副运动副分类自用盘编号JJ321002b)活动铰链转动副自用盘编号JJ321002固定铰链和活动铰链模型自用盘编号JJ321002(2)移动副：只允许两构件作相对移动。自用盘编号JJ321002移动副模型结论:两构件用低副联接，压力小。自用盘编号JJ3210022.高副：两构件以点或线接触而构成的运动副。凸轮副自用盘编号JJ321002齿轮副自用盘编号JJ321002高副模型两构件用高副联接，压力大。结论:自用盘编号JJ321002（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。螺旋副球面副自用盘编号JJ321002§1.2平面机构的运动简图1、机构运动简图：用简单的线条和规定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，这种表明机构组成和各构件间真实运动关系的简单的图形。和运动有关的：运动副的类型、数目、相对位置、构件数目；和运动无关的：构件外形、截面尺寸、组成构件的零件数目、运动副的具体构造。一、机构运动简图的概念自用盘编号JJ321002二、平面机构运动简图的绘制（一）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。2、机构示意图：只需表明机构运动传递情况和构造特征，不必按严格比例所画的图形自用盘编号JJ3210022.转动副构件组成转动副时，如下图表示。图垂直于回转轴线用图a表示；图不垂直于回转轴线时用图b表示。表示转动副的圆圈，圆心须与回转轴线重合。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。自用盘编号JJ3210023.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。自用盘编号JJ3210024.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。自用盘编号JJ321002机架AB机架和活动构件通过转动副联接机架和活动构件通过移动副联接自用盘编号JJ321002两个活动构件联接自用盘编号JJ321002两副构件(一个构件和两个外副)注：点划线表示与其联接的其他构件自用盘编号JJ321002两副构件(一个构件和两个外副)自用盘编号JJ321002偏心轮AB12BA21自用盘编号JJ321002三副构件(一个构件和三个外副)自用盘编号JJ321002三副构件(一个构件和三个外副)自用盘编号JJ321002自用盘编号JJ321002自用盘编号JJ321002原动机自用盘编号JJ321002自用盘编号JJ321002自用盘编号JJ321002（二）绘机构运动简图的步骤图上尺寸(mm)mm实际尺寸l1）分析机构，观察相对运动，数清所有构件的数目；2）确定所有运动副的类型和数目；3）选择合理的位置（即能充分反映机构的特性）；4）确定比例尺：5）用规定的符号和线条绘制成简图。（从原动件开始画)自用盘编号JJ321002注意：要明确三类构件•固定件（机架）：机架中只有一个为机架。•原动件：机构中有驱动力或已知运动规律的构件。•从动件：除原动件以外的所有活动构件。自用盘编号JJ321002例1-1试绘制内燃机的机构运动简图自用盘编号JJ321002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，并表示出各构件自用盘编号JJ321002内燃机工作原理自用盘编号JJ321002内燃机工作原理自用盘编号JJ321002自用盘编号JJ321002自用盘编号JJ321002●A1234BCD例1-2试绘制颚式破碎机的机构运动简图解：颚式破碎机的机构运动简图绘制步骤自用盘编号JJ321002运动副？例1-3活塞泵的机构运动简图