机械设计基础教案复习.ppt

移动副:约束了沿y轴方向的移动和在xOy平面内的转动, 只保留沿x轴方向的移动； 一、平面机构自由度的计算 转动副:约束了x、 y两个方向的移动, 只保留一个转动； 高副:只约束了沿接触处公法线n-n方向的移动。 单个自由构件的自由度为 3 低副引入两个约束！ 高副引入一个约束！ 活动构件数 n 计算公式： F=3n－(2PL +Ph ) 要求：记住上述公式，并能熟练应用。 构件总自由度 低副约束数 高副约束数 3×n 2 × PL 1 × Ph 式中， 为活动构件个数; 为低副个数; 为高副个数。 F = 3×3–2×4 = 1 F = 3×4–2×5 = 2 n = 3 Pl= 4 n = 4 Pl = 5 二、运动链的可动性及运动确定性的条件 举例： 图a所示： n=2 PL=3 PH=0 F=3n-2PL-PH = 0 各构件间已无相对运动，只构成了一个 刚性桁架，因而不能成为机构 图b所示 n=3 PL=5 PH=0 F=3n-2PL-PH = -1 已成为超静定桁架了，也不能成为机构 运动链可动性的必要条件:自由度F0 机构的自由度 —— 机构所具有的独立运动的数目 现从下面两种情况分析: 当运动链自由度大于0时, 如果原动件数少于自由度数, 那么运动链就会出现运动不确定现象, 不能成为机构, 如图2 - 19所示； 图 2 - 19 原动件数小于F ω 图 2 - 20原动件数大于F 如果原动件数大于自由度数, 则运动链中最薄弱的构件或运动副可能被破坏, 也不能成为机构, 如图2 - 20所示。 2）F0 如原动件数大于机构自由度数——损坏 如原动件数小于机构自由度数——运动 不确定 结论 1）F=0 机构蜕化成刚性桁架，无相对运动。 平面机构具有确定运动的条件： 机构自由度数大于零 原动件的数目等于机构的自由度数目。 机构的自由度 —— 机构所具有的独立运动的数目。 ?? ?◆由上可知： 2－4.试计算图示牛头刨床工作机构的自由度 计算实例 解：该机构的构件总数N=7, 活动构件数n=6, 5个转动副、3个移动副， 1个高 副。 由此可得机构的自由度数为： ? ? F=3n-2PL-PH=3×6-2×8-1=1 例2-5 试机算图示航空照相机快门机构的自由度。 解：该机构的构件总数N=6,活动构件数n=5,6个转动副、一个移动副，没有高副。由此可得机构的自由度数为： ? F=3n-2PL-PH=3×5-2×7-0=1 1. 局部自由度 2. 复合铰链 3. 虚约束 二、计算平面机构的自由度应注意的事项 1.局部自由度 在某些机构 中，不影响其他 构件运动的自由 度称为局部自由 度。 滚子绕本身轴线的转动不影响其他构件的运动, 该转动的自由度即局部自由度。 第二章 平面机构的运动分析 第一节 机构的组成 第二节 平面机构运动简图 第三节 常用机械传动机构 第四节 平面机构具有确定运动的条件 第五节 传动机构运动方案分析实例 第一节 机构的组成 一、运动副 二、运动副类型 三、运动链 四、机构 构件运动时，其上任一直线始终与初始位置保持平行。如活塞的直线平动,料槽的曲线平动 一、构件的运动 1、构件平动 料槽的曲线平动 构件运动时，始终有而且只有一条直线固定不动。固定不动的直线为轴线或转轴。如齿轮,凸轮,主轴等 2、构件定轴转动 3.构件平面运动 构件运动时，既不是平动也不是转动，是平动和转动合成的复杂的平面运动，其特征：其上任一点始终在同一平面内运动，该该平面平行与空间某一个固定平面。 如车轮沿直线轨道滚动,内燃机连杆的运动 二、运动副 运动副 构件直接接触并能产生一定相对运动的联接 对构件施加的约束个数等于其自由度减少的个数。 一个在平面内作自由运动的构件间具有3个独立的相对运动；在三维空间作自由运动的两构件间具有6个独立的相对运动。 自由度、约束 y x A B 自由度 构件所具有的独立运动数目 约 束 组成运动副后,构件的某些独立运动受到限制,构件自由 度减少,这种对构件独立运动的限制称为约束 低副 运动副 两构件通过面接触 高副 点或线接触的运动副 转动副 移动副 组成运动副的两个构件只能在一个平面内做相对转动, 也称铰链 若组成运动副的两个构件只能沿轴线相对移动 转动副、移动副实例 运动副类型及其代表符号 移动副 平面高副 球销副 球面副 圆柱副 螺旋副 转 动 副 低副 =1 (螺旋副 =1) 由面接