运动副及其分类ppt课件

三、平面机构的运动简图 机构运动简图
用线条和简单图形代表构件，用规 定符号代表运动副，按比例作出的图形。
不按比例来绘制的图形，则称为机 构示意图。
常用机构构件、运动副代表符号
常用机构构件、运动副代表符号
常用机构构件、运动副代表符号T NhomakorabeaANK YOU
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2019/5/7
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绘制机构运动简图的步骤
一、平面机构自由度的一般公式
机构的自由度=机构的独立运动数目 平面机构独立运动的数目为：所有活动构件的自
由度的和减去所有运动副引入约束数目的和。 若平面机构中有n个活动构件，各构件之间共构
成了Pl个低副和Ph个高副，则它们共引入（2P1+ Ph） 个约束。则机构的自由度F为：
F=3n-(2P1+Ph)=3n-2P1-Ph
知识内容回顾
机器的特征：
机械
1. 它们都是由零件人为装配而成
的实物体；
机
构机
2.各构件之间具有确定的相对运动；
器
3.能完成有用的机械功或转换机械能。
机器的分类 （根据工作类型的不同）
1）动力机器 实现机械能与其他能量间的转换 例：内燃机、电动机、发电机、空压机等
2）加工机器 改变物料的形状、尺寸、 性质和状态。
例：轴1与轴承2的配合 例：滑块1与导轨2的接触 例：两齿轮轮齿的啮 合
运动副元素：
圆柱面、圆孔 面
运动副元素：
棱柱面、棱孔 面
运动副元素：
两齿廓曲 面
二、运动副的分类
两个构件在平面用运动副联结前共有六个独立的相对运动。 构件用运动副联结
后，彼此的相对运动受到某些 约束。
约束：对独立运动的限制。
自由度减少的数目=运 动副引入的约束数
一、机械系统运动简图设计的内容 1、型综合：又称机械系统的运动方案设计。 2、尺度综合：又称机械系统运动简图的尺度设计。
二、机械系统运动简图设计的步骤 1、功能分析。 2、绘制机械系统运动循环图。 3、执行（工作）机构选型。 4、绘制机械系统的运动方案图。 5、机构的尺度综合。 6、绘制机械系统运动简图。
机器：是执行机械的装置，用来变换或传递能量， 物料和信息。机器由若干机构组成。
机构：是由构件以可动联接方式联接起来，用来 传递运动和力的构件系统。
构件与零件的区别
构件：机器中每一个独立的运动单 元体。构件可以是单一的整体，也可以是由 几个零件组成的刚性结构。如内燃机的连杆。
零件：最小的不可分割的独立制造的 单元体。如：轴、连杆体、连杆盖、轴瓦、 螺栓、螺母等。
二、机构具有确定运动的条件 P5=3，F=0 n=3，P5=5，F=-1
结论：
1.机构可能运动的条件是：
机构自由度数F≥1 2.机构具有确定运动的条 件是：
输入的独立运动数目 等于机构自由度数F。
n=3，P5=4，F=1
n=4，P5=5，F=2
即机构自由度数 F大于或等于1，且 等于主动件数。
三、计算机构自由度时应注意的问题
B
E 2
C
F 3n 2Pl Ph 3 3 2 4 1
1
3 5
若加上杆5，使AB＝CD＝EF
A
F
D
则杆5上E点的轨迹与杆2上E4点的轨迹重合，
不影响机构的运动，但
一个构件
3个自由度
因为，加上
引入
两个低副
4个约束
F 3n 2Pl Ph 3 4 2 6 0
2.局部自由度
局部自由度—— 机构中个别构件所具有 的其它构件运动，即与整个机构运动无关的自 由度。
在计算机构自由度时，局部自由度应当舍弃不计。 ；
F=3×3-2×3-1=2 ？
F=3×3-2×2-1=1
3、虚约束 ：对机构的运动不起实际约束作用的约束。
例：平行四边形机构，AB ＝ CD
连杆2作平动，BC线上各点轨迹均为圆
零件
构件
机构
机器
模块一 机械设计基础知识
任务1 平面机构及运动简图
§1-1 运动副及其分类
零件→构件→机构→机器
机构：是由构件以可 动连接方式（运动副） 联接起来，用来传递 运动和力的构件系统， 其中有一个构件为机 架。
一、运动副
定义：机构中两构件直接接触并仍能产生某些相对运动的可动联接。
运动副元素：两构件上能够参加接触而构成运动的部分。
例：金属加工机床、纺织 机、轧钢机、包装机等
3）运输机器 用来搬运人和物料
工作机器
例；汽车、火车、轮船、飞机等
4）信息机器 用来获取或处理信息 例：摄象机、复印机、印刷机、打印机、绘图机等
机构
它是一个具有相对机械运动的构件系统，用来传递 与变换运动和动力装置。它是机器的重要组成部分。
机器与其它装置的主要区别是：
机构运动副的类型决定机构的运动形式。
1.按运动副引入的约束数分 运动副分为Ⅰ至Ⅴ级副。
2.按两构件间的接触形式分
高副：点、线接触的运动副，引入1个约束。
球面高副
柱面高副
低副：面接触的运动副，引入2个约束。
转动副
移动副
球销副
螺旋副
圆柱套筒副
3.按两构件的相对运动形式分
移动副
转动副
§1-2 机械系统的运动简图设计
1.分析机构运动路线，定出其原动部分、工作部分，弄清传 动部分。（即可确定构件数；运动副性质）
2.合理选择投影面及原动件适当的瞬时位置。
3.选择适当的比例尺μ;μ=实际长度m/图示长度mm. 4.定出各运动副相对位置，用规定的符号和线条绘出简图，原
动件上标上箭头（指示运动方向）。
5.检验。
例题一：内燃机
多出一个约束
-----虚约 束
若加上杆5，使AB＝CD＝EF
B
E 2
C
则杆5上E点的轨迹与杆2上E
1
点的轨迹不重合，其真实的约束作用。
3
F
F 3n 2Pl Ph 3 4 2 6 0 A
例题二：插齿机
例题三：油泵机构
§1-3机械系统具有确定运动的条件
一、平面机构自由度的一般公式 构件独立运动的数目称为自由度 对构件运动的限制作用 称为约束
机构自由度：机构中各活动构件相 对于机架的可能独立运动的数目。
作空间运动的自由构件有6个独立运动（自由度）
平面运动的自由构件有3个独立运动（自由度）
1.复合铰链 由两个以上构 件在同一处构成的重合 转动副称为复合铰链。
复合铰链
由m个构件在一处
组成轴线重合的转动副。
实际上有（m-1）个转动副。F=3×5-2×6=3 ？
m ——构件数。
F=3×5-2×7=1 √
1.复合铰链
例题：计算机构自由度
如图所示F、B、D、C处是复合铰链
F=3×7-2×10=1