機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)常用機(jī)構(gòu)概述

1、 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系n1. 零件：零件：n機(jī)器中單獨加工不可再分的單元體。機(jī)器中單獨加工不可再分的單元體。n2構(gòu)件構(gòu)件:n凡彼此之間沒有相對運(yùn)動，而與其它零件之間可以有相對凡彼此之間沒有相對運(yùn)動，而與其它零件之間可以有相對運(yùn)動的零件或零件組合，稱為構(gòu)件。運(yùn)動的零件或零件組合，稱為構(gòu)件。n構(gòu)件可以由一個零件組成。構(gòu)件可以由一個零件組成。n也可以由幾個零件組成，但應(yīng)是一個剛性整體，只構(gòu)成一也可以由幾個零件組成，但應(yīng)是一個剛性整體，只構(gòu)成一個運(yùn)動單元。個運(yùn)動單元。 長沙

2、職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系3 3、機(jī)構(gòu)、機(jī)構(gòu)n機(jī)構(gòu)是具有確定相對運(yùn)動的構(gòu)件的組合，機(jī)構(gòu)是具有確定相對運(yùn)動的構(gòu)件的組合，組成機(jī)構(gòu)的目的是為了使機(jī)構(gòu)按照預(yù)定的要求進(jìn)行有規(guī)律的運(yùn)動。n 所謂平面機(jī)構(gòu)，是指組成機(jī)構(gòu)的所有構(gòu)件均在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)；否則就稱為空間機(jī)構(gòu)。 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系n原動件：原動件：按給定運(yùn)動規(guī)律獨立運(yùn)動的構(gòu)件按給定運(yùn)動規(guī)律獨立運(yùn)動的構(gòu)件n從動件：從動件：其余的活動構(gòu)件其余的活動構(gòu)件n機(jī)機(jī) 架：架：固定不動的構(gòu)件固定不動的構(gòu)件原動件原動件1234從動件從動件機(jī)架機(jī)架 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件之間的關(guān)系機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件

3、之間的關(guān)系與動力與動力源組合源組合零件零件構(gòu)件構(gòu)件機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)機(jī)器機(jī)器靜聯(lián)接靜聯(lián)接動聯(lián)接動聯(lián)接( (運(yùn)動副運(yùn)動副) ) 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系n根據(jù)接觸方式的不同，把運(yùn)動副分為低副低副和高副高副兩種。n例如例如 齒輪副、凸輪副齒輪副、凸輪副 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系q用簡單線條表示構(gòu)件用簡單線條表示構(gòu)件q規(guī)定符號代表運(yùn)動副規(guī)定符號代表運(yùn)動副q按比例定出運(yùn)動副的相對位置按比例定出運(yùn)動副的相對位置q與原機(jī)械具有完全相同的運(yùn)動特性與原機(jī)械具有完全相同的運(yùn)動特性 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系n構(gòu)件的表示方法構(gòu)件的表示方法n桿、軸類構(gòu)件桿、軸類構(gòu)件n機(jī)架機(jī)架n

4、同一構(gòu)件同一構(gòu)件 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系n兩副構(gòu)件兩副構(gòu)件n三副構(gòu)件三副構(gòu)件 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系1 1、轉(zhuǎn)動副、轉(zhuǎn)動副2 2、移動副、移動副3 3、高、高 副副（齒輪副、凸輪副）（齒輪副、凸輪副） 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制（1）分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動情況）分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動情況找出原動部分、傳動部分和工作部分找出原動部分、傳動部分和工作部分（2）確定構(gòu)件、）確定構(gòu)件、運(yùn)動副的類型運(yùn)動副的類型和數(shù)目和數(shù)目（3）選擇視圖平面）選擇視圖平面 通常選用平行于構(gòu)件的平面作為投影面通常選用平行于構(gòu)件的平面作為投影面（4）選定適當(dāng)?shù)谋壤?/p>

5、）選定適當(dāng)?shù)谋壤?l，繪制機(jī)構(gòu)，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖運(yùn)動簡圖 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系A(chǔ)BC2678531 14D發(fā)動機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖發(fā)動機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系n一個作一個作平面運(yùn)動平面運(yùn)動的的自由構(gòu)件自由構(gòu)件有有三種獨立運(yùn)動三種獨立運(yùn)動的的可能性?？赡苄浴＜从屑从?個自由度。個自由度。xy 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系自由度減少的個數(shù)等于約束的數(shù)目。自由度減少的個數(shù)等于約束的數(shù)目。 運(yùn)動副所引入的約束的數(shù)目與其類型有關(guān)。運(yùn)動副所引入的約束的數(shù)目與其類型有關(guān)。n在平面機(jī)構(gòu)中，在平面機(jī)構(gòu)中，每個低副引入兩個約束，使構(gòu)每個低副引入兩個約束

6、，使構(gòu)件失去兩個自由度；每個高副引入一個約束，件失去兩個自由度；每個高副引入一個約束，使構(gòu)件失去一個自由度。使構(gòu)件失去一個自由度。 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系約約 束束 數(shù)：數(shù)：2自由度數(shù)：自由度數(shù)：1轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動副約約 束束 數(shù)：數(shù)：2自由度數(shù)：自由度數(shù)：1移動副移動副約約 束束 數(shù)：數(shù)：1自由度數(shù)：自由度數(shù)：2凸輪副凸輪副低副低副高副高副 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系 活動構(gòu)件數(shù)：活動構(gòu)件數(shù)： n 低副數(shù)：低副數(shù)： NL 高副數(shù)：高副數(shù)： NH 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系舉例說明：舉例說明：32LHFnpp12343245 1 1解：解：活動構(gòu)件數(shù)：活動構(gòu)件數(shù)： n=4低副數(shù)低副數(shù)

7、： NL=5高副數(shù)高副數(shù)： NH=1 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系計算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項計算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項n1 1、復(fù)合鉸鏈、復(fù)合鉸鏈m個構(gòu)件個構(gòu)件(m2)在同一處構(gòu)成在同一處構(gòu)成轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動副m-1-1個低副個低副523235m個構(gòu)件個構(gòu)件,m-1個個低副低副 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系舉例說明：舉例說明：32LHFnpp32570 1解：解：活動構(gòu)件數(shù)：活動構(gòu)件數(shù)： n=5低副數(shù)低副數(shù)： pL=7高副數(shù)高副數(shù)： pH=0 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系n2 2、局部自由度、局部自由度 n定義：定義：機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件所具有的獨立的局機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件所具有的獨立的局部運(yùn)動部運(yùn)動

8、, , 不影響機(jī)構(gòu)輸出運(yùn)動的自由度。不影響機(jī)構(gòu)輸出運(yùn)動的自由度。n局部自由度經(jīng)常發(fā)生的場合：局部自由度經(jīng)常發(fā)生的場合：滑動摩擦變滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦?xí)r添加的滾子、軸承中的滾珠。為滾動摩擦?xí)r添加的滾子、軸承中的滾珠。n解決的方法：解決的方法：計算機(jī)構(gòu)自由度時，設(shè)想將計算機(jī)構(gòu)自由度時，設(shè)想將滾子與安裝滾子的構(gòu)件固結(jié)在一起，視作滾子與安裝滾子的構(gòu)件固結(jié)在一起，視作一個構(gòu)件。一個構(gòu)件。 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系F3n2plph 3 2 331 2F3n 2plph 3 2 22 1 1錯錯對對 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系n3、虛約束虛約束 不影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動傳遞的不影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動傳遞的重復(fù)約束。重

9、復(fù)約束。在在特定幾何條件或結(jié)構(gòu)條件特定幾何條件或結(jié)構(gòu)條件下，某些運(yùn)動下，某些運(yùn)動副所引入的約束可能與其它運(yùn)動副所起的副所引入的約束可能與其它運(yùn)動副所起的限制作用一致限制作用一致，這種不起獨立限制作用的，這種不起獨立限制作用的運(yùn)動副叫運(yùn)動副叫虛約束。虛約束。處理方法：計算自由度時，將虛約束（或處理方法：計算自由度時，將虛約束（或虛約束構(gòu)件及其所帶入的運(yùn)動副）去掉。虛約束構(gòu)件及其所帶入的運(yùn)動副）去掉。 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系n虛約束經(jīng)常發(fā)生的場合：虛約束經(jīng)常發(fā)生的場合：（1 1）兩構(gòu)件組成多個移動方向一致的運(yùn)動副）兩構(gòu)件組成多個移動方向一致的運(yùn)動副時時；12312332LHFnpp3222 1 1 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系（2 2）兩構(gòu)件組成軸線重合的轉(zhuǎn)動副時；）兩構(gòu)件組成軸線重合的轉(zhuǎn)動副時；（3 3）機(jī)構(gòu)中對傳遞運(yùn)動不起獨立作用的對稱）機(jī)構(gòu)中對傳遞運(yùn)動不起獨立作用的對稱 部分所引入的約束；部分所引入的約束； （4 4）兩構(gòu)件某兩點之間的距離在運(yùn)動過程中）兩構(gòu)件某兩點之間的距離在運(yùn)動過程中 始終保持不變時。始終保持不變時。32LHFnpp32332 141235BAF F3n3n2P2PL LP PH H 3 3 2 2 46 0 0F F3n3n2P2PL LP PH H 3 3 2 2 34 01 長沙職院長沙職院 機(jī)械系機(jī)械系32LHFnpp3279