平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖(1)ppt課件

1、第二章第二章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及自在度平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及自在度學(xué)習(xí)要求：學(xué)習(xí)要求：1 1了解機(jī)構(gòu)的組成，掌握各種平面運(yùn)動(dòng)副的普通表示了解機(jī)構(gòu)的組成，掌握各種平面運(yùn)動(dòng)副的普通表示方法，能看懂平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。初步掌握將實(shí)踐機(jī)構(gòu)繪方法，能看懂平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。初步掌握將實(shí)踐機(jī)構(gòu)繪制成機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的技藝。制成機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的技藝。2 2能識(shí)別平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖中的復(fù)合鉸鏈、部分自在能識(shí)別平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖中的復(fù)合鉸鏈、部分自在度和虛約束，會(huì)運(yùn)用公式計(jì)算平面機(jī)構(gòu)的自在度并判別其度和虛約束，會(huì)運(yùn)用公式計(jì)算平面機(jī)構(gòu)的自在度并判別其運(yùn)動(dòng)能否確定。運(yùn)動(dòng)能否確定。重點(diǎn)：重點(diǎn)：1 1平面機(jī)構(gòu)自在度的計(jì)算。平面機(jī)構(gòu)自

2、在度的計(jì)算。( (什么是復(fù)合鉸鏈、部分什么是復(fù)合鉸鏈、部分自在度和虛約束？如何判別？自在度和虛約束？如何判別？2 2機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件。當(dāng)不滿足此條件時(shí)，會(huì)機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件。當(dāng)不滿足此條件時(shí)，會(huì)出現(xiàn)什么情況？出現(xiàn)什么情況？2-1 2-1 運(yùn)動(dòng)副及其分類運(yùn)動(dòng)副及其分類平面機(jī)構(gòu)一切構(gòu)件都在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。一、運(yùn)動(dòng)副及分類運(yùn)動(dòng)副使兩構(gòu)件直接接觸并產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的銜接稱為運(yùn)動(dòng)副。運(yùn)動(dòng)副的類型：按接觸方式，運(yùn)動(dòng)副分為：1.低副 兩構(gòu)件經(jīng)過(guò)面接觸組成的運(yùn)動(dòng)副。1轉(zhuǎn)動(dòng)副回轉(zhuǎn)副、鉸鏈：組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件只能在一個(gè)平面內(nèi)作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。固定鉸鏈其中一個(gè)構(gòu)件是固定的。活動(dòng)鉸鏈兩構(gòu)件都

3、是活動(dòng)的。2挪動(dòng)副：組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件只能沿某不斷線作相對(duì)挪動(dòng)。2.高副 兩構(gòu)件經(jīng)過(guò)點(diǎn)、線接觸組成的運(yùn)動(dòng)副。高副的承載才干差，但能傳送較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)?？臻g運(yùn)動(dòng)副： 球面副 螺旋副二、構(gòu)件的分類二、構(gòu)件的分類按運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，構(gòu)件分為：按運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，構(gòu)件分為：1.1.固定件機(jī)架固定件機(jī)架用來(lái)支乘活動(dòng)構(gòu)件的構(gòu)件，相對(duì)于參考系是靜止不動(dòng)用來(lái)支乘活動(dòng)構(gòu)件的構(gòu)件，相對(duì)于參考系是靜止不動(dòng)的的2.2.原動(dòng)件自動(dòng)件原動(dòng)件自動(dòng)件動(dòng)力所作用的構(gòu)件，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律知的活動(dòng)構(gòu)件。動(dòng)力所作用的構(gòu)件，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律知的活動(dòng)構(gòu)件。3.3.從動(dòng)件輸出構(gòu)件從動(dòng)件輸出構(gòu)件隨自動(dòng)件運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)的其他構(gòu)件。隨自動(dòng)件運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)的其他構(gòu)件。一、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)

4、簡(jiǎn)圖的概念一、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的概念不思索那些與運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的要素構(gòu)件的外形、不思索那些與運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的要素構(gòu)件的外形、詳細(xì)構(gòu)造、組成構(gòu)件的零件數(shù)目等，只闡明機(jī)詳細(xì)構(gòu)造、組成構(gòu)件的零件數(shù)目等，只闡明機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡(jiǎn)單圖形，稱為機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡(jiǎn)單圖形，稱為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。2-2 2-2 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖二、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制二、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制1.1.構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的表示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的表示1 1轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副 小圓的圓心必需與回轉(zhuǎn)軸線重合小圓的圓心必需與回轉(zhuǎn)軸線重合2122112挪動(dòng)副211222111221（導(dǎo)槽）（導(dǎo)桿）( 滑塊） 滑塊

5、、導(dǎo)槽、導(dǎo)桿的導(dǎo)路必需與相對(duì)挪動(dòng)方向一致3高副 表示出接觸處的曲線外形，其曲率中心須與實(shí)踐輪廓一樣22114組合表示一個(gè)構(gòu)件，兩個(gè)回轉(zhuǎn)副。 一個(gè)構(gòu)件，一個(gè)回轉(zhuǎn)副、一個(gè)挪動(dòng)副一個(gè)構(gòu)件，三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副一個(gè)構(gòu)件，兩個(gè)挪動(dòng)副=2.運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制方法和步驟1根據(jù)機(jī)械的功能分析機(jī)械的組成和運(yùn)動(dòng)情況，認(rèn)清固定件、自動(dòng)件和從動(dòng)件。2從自動(dòng)件開場(chǎng)，按照運(yùn)動(dòng)的傳送順序，分析各構(gòu)件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，從而確定構(gòu)件的數(shù)目及運(yùn)動(dòng)副的種類和數(shù)目。3選擇適當(dāng)?shù)谋壤?，定出各運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置，用構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的規(guī)定符號(hào)繪制出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。例：繪制沖床的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。例：繪制沖床的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。例：繪制內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。例：繪制內(nèi)

6、燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。例：繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。例：繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。例：繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。例：繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。例：繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。例：繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。例：繪制沖床機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。一個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)的自在構(gòu)件具有三個(gè)自在度。2-3 2-3 平面機(jī)構(gòu)的自在度平面機(jī)構(gòu)的自在度一、機(jī)構(gòu)的自在度一、機(jī)構(gòu)的自在度1.1.自在度及約束自在度及約束 自在度自在度機(jī)構(gòu)或構(gòu)件所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)機(jī)構(gòu)或構(gòu)件所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)目。目。 約束約束對(duì)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的限制。對(duì)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的限制。2.平面機(jī)構(gòu)自在度計(jì)算構(gòu)件組成運(yùn)動(dòng)副后，其獨(dú)立運(yùn)動(dòng)遭到約束，自在度將減少。挪動(dòng)副：引入兩個(gè)約束一個(gè)挪動(dòng)、一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)副：引入兩個(gè)約束

7、兩個(gè)挪動(dòng)高副：引入一個(gè)約束，有兩個(gè)自在度，轉(zhuǎn)動(dòng) + 挪動(dòng)。自在度計(jì)算公式： F=3n-2PL-PH式中：n活動(dòng)構(gòu)件的數(shù)目。 PL 低副的數(shù)目。 PH 高副數(shù)。 例：計(jì)算圖中機(jī)構(gòu)的自在度。例：計(jì)算圖中機(jī)構(gòu)的自在度。 解：解：n=5， PL=7 ，PH=0F=3n-2PLPH=35-27-0=1二、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件 F=0或F0，是靜定超靜定桁架。 F0，當(dāng)F自動(dòng)件數(shù)目時(shí)，運(yùn)動(dòng)不確定。 當(dāng)F自動(dòng)件數(shù)目時(shí)，不能運(yùn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件： F0且當(dāng)F=自動(dòng)件數(shù)目。三、計(jì)算自在度時(shí)應(yīng)留意的問題1.復(fù)合鉸鏈兩個(gè)以上的構(gòu)件在同一處用轉(zhuǎn)動(dòng)副銜接。 123123k個(gè)構(gòu)件用復(fù)合鉸鏈銜接， 那么轉(zhuǎn)動(dòng)副數(shù)目

8、為:k-1)例：計(jì)算圓盤鋸主體機(jī)構(gòu)的自在度。例：計(jì)算圓盤鋸主體機(jī)構(gòu)的自在度。解：解：n=7,A、B、C、D處有復(fù)合鉸鏈，處有復(fù)合鉸鏈， PL=10F=3n-2 PL-PH=37-210-0=12.部分自在度與整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的自在度即多余的。 計(jì)算時(shí)，應(yīng)排除部分自在度。常見于凸輪機(jī)構(gòu)滾子從動(dòng)件以及類似將滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦的情況中。3.虛約束對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)不產(chǎn)生實(shí)踐約束效果的反復(fù)約束。計(jì)算時(shí)，應(yīng)除取虛約束包括有關(guān)的構(gòu)件及運(yùn)動(dòng)副虛約束常見于以下情況：1兩構(gòu)件之間構(gòu)成多個(gè)導(dǎo)路平行的挪動(dòng)副。11 ( 虛 約 束 ）( 虛 約 束 ）1 H G2兩構(gòu)件間構(gòu)成多個(gè)軸線重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副。3兩構(gòu)件間構(gòu)成多個(gè)高副。

9、( 虛約束）1帶虛約束的曲軸4軌跡重合平行四邊形機(jī)構(gòu)( 虛 約 束 ）5機(jī)構(gòu)中對(duì)運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立作用的對(duì)稱部分。帶虛約束的行星輪系例：計(jì)算自在度。例：計(jì)算自在度。解：解：ABCDE有兩處虛約束、C處存在部分自在度。 n=4，PL=4，PH=2 F=3n-2PLPH=34-24-2=27 7A AC C1 12B B3 3D DE EF FG GH HI I4 45 56 6部分自在度部分自在度虛約束虛約束118263231;8;6HHLPPnFPPnL解：解：例：求圖示機(jī)構(gòu)的自在度。例：求圖示機(jī)構(gòu)的自在度。并判別機(jī)構(gòu)有無(wú)確定的運(yùn)動(dòng)。解：n=7，PL=9，PH=1 F=3n-2PLPH=37-29-1=2F=自動(dòng)件數(shù)目，所以，有確定運(yùn)動(dòng)。例：圖示為簡(jiǎn)易沖床設(shè)計(jì)方案，畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖并例：圖示為簡(jiǎn)易沖床設(shè)計(jì)方案，畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖并分析其能否運(yùn)動(dòng)，設(shè)法矯正錯(cuò)誤。分析其能否運(yùn)動(dòng)，設(shè)法矯正錯(cuò)誤。解：繪制簡(jiǎn)圖解：繪制簡(jiǎn)圖計(jì)算自在度計(jì)算自在度 n=3，PL=4，PH=1。 F=3n2PLPH =33241 = 0該構(gòu)件組合不能運(yùn)動(dòng)該構(gòu)件組合不能運(yùn)動(dòng). a 修正，使F=1方案1：在機(jī)構(gòu)的適當(dāng)位置添加一個(gè)活動(dòng)構(gòu)件和一個(gè)低副，添加一個(gè)自在度3-2=1。b d 方案2：在機(jī)構(gòu)的適當(dāng)位置用一個(gè)高副替代