机械设计基础平面机构精.ppt
《机械设计基础平面机构精.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械设计基础平面机构精.ppt(57页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、机械设计基础平面机构第1页,本讲稿共57页一、名词术语解释一、名词术语解释:1.构件构件 独立的运动单元独立的运动单元 内燃机内燃机中的连杆11 运动副及其分类运动副及其分类内燃机内燃机连杆连杆套筒套筒连杆体连杆体螺栓螺栓垫圈垫圈螺母螺母轴瓦轴瓦连杆盖连杆盖零件零件 独立的制造单元独立的制造单元第2页,本讲稿共57页2.运动副运动副a)两个构件、两个构件、b)直接接触、直接接触、c)有相对运动有相对运动运动副元素直接接触的部分(点、线、面)运动副元素直接接触的部分(点、线、面)例如:例如:凸轮凸轮、齿轮齿廓齿轮齿廓、活塞与缸套活塞与缸套等。等。定义:定义:运动副两个构件直接接触组成的仍能产生某
2、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。些相对运动的联接。三个条件,缺一不可三个条件,缺一不可第3页,本讲稿共57页 1)按相对运动范围分有:按相对运动范围分有:平面运动副平面运动副平面运动平面运动平面机构平面机构全部由平面运动副组成的机构。全部由平面运动副组成的机构。例如:球铰链、拉杆天线、螺旋、生物关节。例如:球铰链、拉杆天线、螺旋、生物关节。空间运动副空间运动副空间运动空间运动空间机构空间机构至少含有一个空间运动副的机构。至少含有一个空间运动副的机构。运动副的分类:运动副的分类:第4页,本讲稿共57页 3)按运动副元素分有:按运动副元素分有:高副点、线接触,应力高。高副点
3、、线接触,应力高。低副面接触,应力低低副面接触,应力低例如:例如:滚动滚动副副、凸轮副凸轮副、齿轮副齿轮副等。等。例如:例如:转动副转动副(回转副)、(回转副)、移动副移动副。第5页,本讲稿共57页运动链两个以上的构件通过运动副的联接运动链两个以上的构件通过运动副的联接而构成的系统。而构成的系统。注意事项注意事项(了解)(了解)画构件时应撇开构件的实际外形,而只考虑运动副的性质画构件时应撇开构件的实际外形,而只考虑运动副的性质。闭式链闭式链、开式链开式链3.运动链运动链 第6页,本讲稿共57页若干若干1个或几个个或几个1个个4.机构机构定义定义:具有确定运动的运动链称为机构具有确定运动的运动链
4、称为机构。机架机架作为参考系的构件作为参考系的构件,如机床床身、车辆底盘、如机床床身、车辆底盘、飞机机身。飞机机身。机构的组成:机构的组成:机构机构机架原动件从动件机架原动件从动件原(主)动件原(主)动件按给定运动规律运动的构件按给定运动规律运动的构件。从动件从动件其余可动构件。其余可动构件。第7页,本讲稿共57页12 平面机构运动简图平面机构运动简图要求:要求:掌握平面机构运动简图的绘制方法。掌握平面机构运动简图的绘制方法。重点及难点:重点及难点:绘制机构运动简图绘制机构运动简图 一、机构运动简图一、机构运动简图:研究机构运动时,将那些无关的因素删减掉,保:研究机构运动时,将那些无关的因素删
5、减掉,保留与运动有关的留与运动有关的外形外形,用规定符号代表,用规定符号代表构件构件和和运动副运动副,按一定比例表示,按一定比例表示各运动副的各运动副的相对位置相对位置。这种表示机构各构件间相对运动的简化图形,。这种表示机构各构件间相对运动的简化图形,称为机构运动简图。称为机构运动简图。作用:作用:1).表示机构的结构和运动情况。表示机构的结构和运动情况。2).作为运动分析和动力分析的依据。作为运动分析和动力分析的依据。机构运动示意图不按比例绘制的简图机构运动示意图不按比例绘制的简图 应满足条件:应满足条件:1)构件数目与实际相同;)构件数目与实际相同;2)运动副的性质、数目与实际)运动副的性
6、质、数目与实际相符;相符;3)运动副之间的相对位置及构件尺寸与实际机构成比例。)运动副之间的相对位置及构件尺寸与实际机构成比例。第8页,本讲稿共57页 绘制机构运动简图思路绘制机构运动简图思路:先定原动部分和工作部分(一般位于传动线路末端),先定原动部分和工作部分(一般位于传动线路末端),弄清运动传递路线,确定构件数目及运动副的类型,弄清运动传递路线,确定构件数目及运动副的类型,并用符号表示出来。并用符号表示出来。顺口溜:顺口溜:先两头,后中间,从头至尾走一遍,数数构先两头,后中间,从头至尾走一遍,数数构件是多少,再看它们怎相联。件是多少,再看它们怎相联。步骤:步骤:1)运转机械,搞清楚运动副
7、的性质、数目和构件)运转机械,搞清楚运动副的性质、数目和构件数目;数目;2)测量各运动副之间的尺寸,选投影面(运动平)测量各运动副之间的尺寸,选投影面(运动平面),绘制示意图;面),绘制示意图;3)按比例绘制运动简图;)按比例绘制运动简图;4)检验机)检验机构是否满足运动确定的条件。构是否满足运动确定的条件。第9页,本讲稿共57页二、常见运动副符号的表示二、常见运动副符号的表示:国标国标GB446084第10页,本讲稿共57页常用运动副的符号常用运动副的符号运动副运动副名称名称运动副符号运动副符号两运动构件构成的运动副两运动构件构成的运动副转转动动副副移移动动副副121212121212121
8、21212121212两构件之一为固定时的运动副两构件之一为固定时的运动副122121平平面面运运动动副副第11页,本讲稿共57页平平面面高高副副螺螺旋旋副副21121221211212球球面面副副球球销销副副121212空空间间运运动动副副121212第12页,本讲稿共57页三、机构:三、机构:具有确定运动的运动链称为机构。具有确定运动的运动链称为机构。机构中构件分为:机构中构件分为:机架、原动件、从动件。机架、原动件、从动件。1)机架)机架-支持活动(运动)构件的构件。如机床床身、支持活动(运动)构件的构件。如机床床身、车辆底盘、飞机机身。车辆底盘、飞机机身。2)原(主)动件原(主)动件-
9、运动规律已知的活动构件。运动由外运动规律已知的活动构件。运动由外界输入。如图界输入。如图0-1的活塞。的活塞。3)从动件)从动件-机构中随原动件运动而运动的其余活动构机构中随原动件运动而运动的其余活动构件。其中输出预期运动的从动件称为件。其中输出预期运动的从动件称为输出构件输出构件,其他从,其他从动件则起传递运动的作用。如图动件则起传递运动的作用。如图0-1的连杆和曲轴都是从动的连杆和曲轴都是从动件。件。第13页,本讲稿共57页四、构件的表示方法四、构件的表示方法:2个转动副 3个转动副 1个移动副+1个转动副 第14页,本讲稿共57页一般构件的表示方法一般构件的表示方法 杆、轴构件杆、轴构件
10、固定构件固定构件同一构件同一构件第15页,本讲稿共57页三副三副-构件构件 两副两副-构件构件 一般构件的表示方法一般构件的表示方法 第16页,本讲稿共57页五、常用机构运动简图符号五、常用机构运动简图符号 GB446084机构示意图机构示意图-了解了解在在机机架架上上的的电电机机齿齿轮轮齿齿条条传传动动带带传传动动圆圆锥锥齿齿轮轮传传动动第17页,本讲稿共57页链链传传动动圆柱圆柱蜗杆蜗杆蜗轮蜗轮传动传动凸凸轮轮传传动动外啮外啮合圆合圆柱齿柱齿轮传轮传动动第18页,本讲稿共57页机构运动简图应满足的条件机构运动简图应满足的条件:1.构件数目与实际相同构件数目与实际相同 2.运动副的性质、数目
11、与实际相符运动副的性质、数目与实际相符 3.运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构 成比例。成比例。内啮内啮合圆合圆柱齿柱齿轮传轮传动动第19页,本讲稿共57页DCBA1432六、举例六、举例-绘制图示绘制图示鳄式破碎机鳄式破碎机的运动简图。的运动简图。第20页,本讲稿共57页缝纫机下针机构运动简图缝纫机下针机构运动简图第21页,本讲稿共57页1234绘制图示绘制图示偏心泵偏心泵的运动简图的运动简图偏心泵偏心泵绘制绘制P9图图1-9所示活塞泵的机构运动简图所示活塞泵的机构运动简图第22页,本讲稿共57页要求:要求:掌握平面机构自由度的计算方法,明确
12、平面机构具掌握平面机构自由度的计算方法,明确平面机构具有确定运动的条件。有确定运动的条件。重点及难点:重点及难点:自由度计算,虚约束自由度计算,虚约束 机构各构件间应具有确定的相对运动。不产生相对运动机构各构件间应具有确定的相对运动。不产生相对运动或无规则乱运动的一堆构件难以用来传递运动。为使组或无规则乱运动的一堆构件难以用来传递运动。为使组合起来的构件能产生运动并具有运动确定性,研究机构合起来的构件能产生运动并具有运动确定性,研究机构自由度和机构具有确定运动的条件。自由度和机构具有确定运动的条件。13 平面机构的自由度平面机构的自由度第23页,本讲稿共57页一、一、平面机构自由度的计算公式平
13、面机构自由度的计算公式作作平平面面运运动动的的刚刚体体在在空空间间的的位位置置需需三三个个独独立参数立参数(x,y,)才能唯一确定。才能唯一确定。yx(x,y)F=3单个单个自由构件自由构件的自由度为的自由度为 3 3一、平面机构自由度的计算公式一、平面机构自由度的计算公式 计算公式:计算公式:F=3n(2PL+Ph)举例说明举例说明-平面机构中平面机构中每个低副引入两个约束每个低副引入两个约束,使构件失去两个自由度,使构件失去两个自由度(p11););每个高副引入一个约束每个高副引入一个约束,使构件失去一个自由度;,使构件失去一个自由度;K个构件个构件-活动构件数活动构件数n=K-1;用运动
14、副连接之前,活动构件的自由;用运动副连接之前,活动构件的自由度总数为度总数为3n;低副数;低副数PL;高副数高副数Ph第24页,本讲稿共57页自由构自由构件的自件的自由度数由度数运动副运动副 自由度数自由度数 约束数约束数回转副回转副 1()+2(x,y)=3yx12Syx12xy12R=2,F=1R=2,F=1R=1,F=2结论:结论:构件自由度构件自由度3约束数约束数移动副移动副 1(x)+2(y,)=3高高 副副 2(x,)+1(y)=3经运动副相联后,构件自由度会有变化:经运动副相联后,构件自由度会有变化:自由构件的自由度数约束数自由构件的自由度数约束数第25页,本讲稿共57页活动构件
15、数活动构件数 n 计算公式:计算公式:F=3n(2PL+Ph)要求:要求:记住上述公式,并能熟练应用。记住上述公式,并能熟练应用。构件总自由度构件总自由度 低副约束数低副约束数 高副约束数高副约束数 3n 2 PL1 Ph推广到一般:推广到一般:机构的自由度机构的自由度-机构相对机架具有机构相对机架具有独立运动独立运动的数的数目。目。F取决于取决于活动构件数活动构件数、运动副性质运动副性质和和个数个数。第26页,本讲稿共57页前前述述可可知知:从从动动件件不不能能独独立立运运动动,原原动动件件才才能能独独立运动。立运动。一个原动件只能提供一个独立参数一个原动件只能提供一个独立参数机构具有机构具
16、有确定确定运动的条件为:运动的条件为:自由度原动件数自由度原动件数第27页,本讲稿共57页计算曲柄滑块机构的自由度。计算曲柄滑块机构的自由度。计算图计算图1-8颚式破碎机主体机构的自由度。颚式破碎机主体机构的自由度。解:活动构件数解:活动构件数n=低副数低副数PL=F=3n 2PL PH =33 24 =1 0S312334;高副数高副数PH=例题:例题:第28页,本讲稿共57页计算五杆铰链机构的自由度计算五杆铰链机构的自由度解:活动构件数解:活动构件数n=4低副数低副数PL=5F=3n 2PL PH =34 25 =2 高副数高副数PH=012341 1计算图计算图1-9活塞泵的自由度活塞泵
17、的自由度解:活动构件数解:活动构件数n=4;低副数;低副数PL=5;高副数;高副数PH=1 F=3n 2PL PH=34 25=2 第29页,本讲稿共57页计算图示凸轮机构的自由度。计算图示凸轮机构的自由度。解:活动构件数解:活动构件数n=2低副数低副数PL=2F=3n 2PL PH =32 221 =1高副数高副数PH=1123机构具有确定运动的条件:机构自由度机构具有确定运动的条件:机构自由度F0,且且F=原动件数。原动件数。第30页,本讲稿共57页1.复复合合铰铰链链 两两个个以以上上构构件件同同时时在在同同一一处处用用转转动动副副构成构成复合铰链复合铰链。K个构件个构件,有(有(K1)
18、转动副。)转动副。两个低副两个低副二、二、计算平面机构自由度的注意事项计算平面机构自由度的注意事项三个构件共组成两个转动副三个构件共组成两个转动副计算机构计算机构F时时-识别复合铰链识别复合铰链-转动副个数算错转动副个数算错第31页,本讲稿共57页上例:在上例:在B、C、D、E四处应各有四处应各有 2 个运动副。个运动副。计算图示圆盘锯机构的自由度。计算图示圆盘锯机构的自由度。解:活动构件数解:活动构件数n=7;低副数低副数PL=10F=3n 2PL PH =37 2100 =1可以证明:可以证明:F点的轨迹为一直线。点的轨迹为一直线。12345678ABCDEF圆盘锯机构圆盘锯机构高副数高副
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械设计 基础 平面 机构
限制150内