第1章平面机构自由度.ppt
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1、机械科学与工程学院,第一章 平面机构的自由度,杨胡坤,1-1 运动副及其分类 1-2 平面机构的运动简图 1-3 平面机构的自由度,主要内容,平面机构与空间机构,定义: 所有构件都在相互平行的平面内运动的机构称为平面机构,否则称为空间机构。,平面机构实例1,平面机构实例2,平面机构实例3,1-1 运动副及其分类,运动副 两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接。,分类:低副和高副。,1. 低 副,定义: 两构件通过面接触组成 的运动副。 分类: (1)回转副(铰链) 组成运动副的两构件只能 在一个平面内相对转动。 (2)移动副 组成运动副的两构件只能 沿某一轴线相对移动。,低副的应用实例,2.
2、 高 副,定义:两构件通过点或线接触组成的运动副,1-2 平面机构运动简图,1. 机构运动简图 当研究机构的运动时,为了使问题简化,常用一些简单的线条和符号来表示构件和运动副,并按比例定出各运动副的位置。这种说明机构各构件间相对运动关系的简化图形,称为机构运动简图。机构运动简图,具有和原机构相同的运动特性,故可根据该图对机构进行运动和动力分析。,1-2 平面机构运动简图,2. 机构中的构件分三类,(1) 固定件(机架):支撑活动构件(运动构件)的构件;,(2)原动件(主动件):运动规律已知的活动构件;,(3)从动件:机构中随原动件运动而运动的其它构件。,请分析抽油机的构件,1-2 平面机构运动
3、简图,活动铰链,固定铰链,固定铰链,回转幅运动简图,3.运动副的代表符号,1-2 平面机构运动简图,高副运动简图,4. 构件的代表符号,1.首先确定机构的原动件和执行件,然后确定构件间运动副的类型。 2.恰当地选择投影面。一般选择与多数构件的运动平面相平行的面为投影面,绘制机构运动简图要以正确、简单、清晰为原则。 3.选择适当的比例尺,根据机构的运动尺寸定出各运动副之间的相对位置,然后用规定的符号画出各类运动副,并将同一构件上的运动副符号用简单线条连接起来,这样便可绘制出机构的运动简图。,绘制机构运动简图的步骤,例题1-1 颚式破碎机,颚式破碎机结构及机构运动简图,O,A,E,D,B,C,F,
4、1,2,3,6,5,4,C,O,A,E,D,B,F,例1-2 绘制如图所示的五杆机构运动简图,五杆机构运动简图,A,B,C,D,E,F,G,1,2,3,4,5,6,6,6,抽水唧筒机构简图,五杆机构简图,1-3 平面机构的自由度,当两个构件构成运动副之后,它们的相对运动就受到约束,构件自由度数目即随之减少。,一、平面机构自由度计算公式,1. 构件的自由度,所谓自由度就是构件所具有的独立运动的个数。,自由构件具有3个自由度,回转副和移动副约束了两个自由度,高副约束了一个自由度,2. 运动副的自由度分析,n,平面机构自由度的计算公式,对于具有n个活动构件的平面机构,若各构件之间共构成了PL个低副和
5、PH个高副,则它们共引入(2PL+PH)个约束。机构的自由度F显然应为: F=3n(2PL+PH)=3n2PLPH,3. 平面机构自由度的计算公式,机构具有确定运动的条件,(1)机构的自由度F 0。 (2)机构的原动件数等于机构的自由度F。,4. 机构具有确定运动的条件,平面机构自由度计算(1),解:由机构运动简图知,该机构共有5个活动构件,各构件间构成了7个回转副,没有高副,即: 故该机构的自由度为: 即F与机构原动件数目相等。该机构具有确定的运动。,平面机构自由度计算(2),解:由机构运动简图知,该机构共有四个活动构件和五个回转副,没有高副,故该机构的自由度为: F与机构原动件数目相等,该
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