第一節(jié)平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖及自由度計(jì)算

第十一章 常用機(jī)構(gòu)11.1 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖及自由度11.2 平面連桿機(jī)構(gòu)11.3 凸輪機(jī)構(gòu)11.4 間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)11.5 螺旋機(jī)構(gòu)1.1 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖及自由度基本概念運(yùn)動副及其分類機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 課堂練習(xí)機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算 計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算課堂練習(xí)學(xué)習(xí)提要11.1 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖及自由度學(xué)習(xí)提要1、 概念： 機(jī)器 、 機(jī)構(gòu) 、 構(gòu)件 、 零件 、 平面機(jī)構(gòu)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī) 鄂式破碎機(jī)鄂式破碎機(jī)機(jī)器 具有三個(gè)特征：1）它們都是人為的各個(gè)實(shí)物的組合；2）各個(gè)實(shí)物之間具有確定的相對運(yùn)動；3）它們都能代替或減輕人類的勞動，去完成機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能。機(jī)構(gòu) 具有機(jī)器的前兩個(gè)特征，但不具有第三個(gè)特征。構(gòu)件 是指機(jī)構(gòu)的運(yùn)動單元。零件 是機(jī)構(gòu)的制造單元。 通用零件 、 專用零件 機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。平面機(jī)構(gòu) :若組成機(jī)構(gòu)的所有構(gòu)件都在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動，則稱為該機(jī)構(gòu)為平面機(jī)構(gòu)。（ 實(shí)例 1、 實(shí)例 2）軸系結(jié)構(gòu)軸系結(jié)構(gòu) （ 動畫動畫 ）滾動軸承的組成 （ 動畫 ） 軸的結(jié)構(gòu)通用零件平平 鍵鍵軸軸 承承專用零件曲曲 軸軸2、機(jī)器的組成動畫動畫原動部分原動部分 傳動部分傳動部分 執(zhí)行部分執(zhí)行部分原動部分傳動部分執(zhí)行部分一、運(yùn)動副及其分類1.運(yùn)動副的概念兩構(gòu)件之間直接接觸并能產(chǎn)生一定相對運(yùn)動的聯(lián)接稱為 運(yùn)動副 。例如軸與軸承的聯(lián)接、活塞與汽缸的聯(lián)接等。2.運(yùn)動副的分類平面運(yùn)動副 ：被聯(lián)接的兩個(gè)構(gòu)件只能在同一平面或相互平行的平面內(nèi)作相對運(yùn)動的運(yùn)動副稱為 平面運(yùn)動副 。根據(jù)兩構(gòu)件的接觸形式不同，平面運(yùn)動副可分為 低副 和 高副 。動畫低副： 兩構(gòu)件通過面接觸組成的運(yùn)動副。按兩構(gòu)件間的相對運(yùn)動不同可分為： 轉(zhuǎn)動副 、 移動副1）轉(zhuǎn)動副：兩構(gòu)件只能做相對轉(zhuǎn)動的運(yùn)動副。2）移動副：兩個(gè)構(gòu)件只能做相對移動的運(yùn)動副。移動副動畫移動副動畫 轉(zhuǎn)動副動畫轉(zhuǎn)動副動畫 高副：高副： 兩構(gòu)件通過點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)動副。兩構(gòu)件通過點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)動副。螺旋副動畫螺旋副動畫齒輪副齒輪副 高副高副 3.平面運(yùn)動副的表示法1）構(gòu)件）構(gòu)件 2）轉(zhuǎn)動副）轉(zhuǎn)動副3）移動副）移動副4）高副）高副4.構(gòu)件的分類（補(bǔ)充）1）機(jī)架： 機(jī)構(gòu)中固定不動的構(gòu)件，它支承著其他活動構(gòu) 件。2）原動件： 機(jī)構(gòu)中接受外部給定運(yùn)動規(guī)律的活動構(gòu)件。3）從動件： 機(jī)構(gòu)中隨原動件運(yùn)動的活動構(gòu)件。原 動 件機(jī) 架從 動 件二、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖1.機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖撇開實(shí)際機(jī)構(gòu)中與運(yùn)動無關(guān)的因素，用簡單的線條和符號表示構(gòu)件和運(yùn)動副，并按一定比例定出各運(yùn)動副的位置，表示機(jī)構(gòu)各構(gòu)件間相對運(yùn)動關(guān)系的圖。2.機(jī)構(gòu)示意圖只是定性地表示機(jī)構(gòu)的組成及運(yùn)動原理，而不用嚴(yán)格按比例繪制的簡圖，通常稱為機(jī)構(gòu)示意圖。動畫機(jī)機(jī) 構(gòu)構(gòu) 運(yùn)運(yùn) 動動 簡簡 圖圖動畫 動畫 2 3.繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的方法和步驟1）找出各構(gòu)件和選定視圖平面一般選定的視圖平面應(yīng)與各構(gòu)件平行，由原動件 從動件及機(jī)架2）找出聯(lián)接構(gòu)件的各運(yùn)動副由 從原動構(gòu)件出發(fā)沿運(yùn)動的傳遞路線，分析各構(gòu)件間的相對運(yùn)動性質(zhì)；確定活動構(gòu)件數(shù)目、運(yùn)動副的類型和數(shù)目 根據(jù)運(yùn)動副類別畫上相應(yīng)的符號，并逐個(gè)注上表示運(yùn)動副的代號 A、 B、 C、 D., 和構(gòu)件的數(shù)目 1、 2、 3、 .3)畫出機(jī)構(gòu)的示意圖4）測量各運(yùn)動副間相對位置5）繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖a)選取長度比例尺動畫b)按幾何關(guān)系作圖（即作出機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖）c)標(biāo)出各運(yùn)動副和構(gòu)件的代號，并在機(jī)構(gòu)原動件上畫出表示運(yùn)動方向的箭頭。注意事項(xiàng)：1.比例尺：是在圖上用一定的長度代表實(shí)際長度。2.比例 L=實(shí)際構(gòu)件長度（實(shí)際構(gòu)件長度（ m） /圖示構(gòu)件長度（圖示構(gòu)件長度（ mm） L=實(shí)際長度實(shí)際長度 /圖示長度圖示長度M=圖示長度圖示長度 /實(shí)際長度實(shí)際長度4.機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖繪制實(shí)例機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖繪制實(shí)例動畫5.課堂練習(xí)課堂練習(xí)繪制出下列機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖繪制出下列機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖動畫動畫三、平面機(jī)構(gòu)的自由度1.平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算1） 自由度： 構(gòu)件作獨(dú)立運(yùn)動的數(shù)目。2） 約束： 對構(gòu)件的獨(dú)立運(yùn)動的限制稱為約束。 思考 ？3）機(jī)構(gòu)的自由度：是指機(jī)構(gòu)作獨(dú)立運(yùn)動的數(shù)目。 4）機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算式 式中 ： F-機(jī)構(gòu)的自由度n-機(jī)構(gòu)中活動構(gòu)件數(shù)目PL-機(jī)構(gòu)中低副的數(shù)目PH-機(jī)構(gòu)中高副的數(shù)目F=3n-2PL-PHn 低副和高副的約束各是多少？移動副動畫移動副動畫 轉(zhuǎn)動副動畫轉(zhuǎn)動副動畫 5）例題：計(jì)算內(nèi)燃機(jī)的自由度內(nèi)燃機(jī)運(yùn)動簡圖平面機(jī)構(gòu)只有機(jī)構(gòu)自由度大于零，才可能運(yùn)動。 平面機(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)動的條件是：2.平面機(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)動的條件平面機(jī)構(gòu)的自由度等于原動件數(shù)，即F=W0實(shí)例實(shí) 例：計(jì)算下列圖示機(jī)構(gòu)的自由度圖一圖一 圖二圖二 圖三圖三 3.計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度應(yīng)注意的事項(xiàng) 1）復(fù)合鉸鏈a)概念： 兩個(gè)以上的構(gòu)件