平面机构运动简图的绘制
平面机构运动简图的绘制

机架1
动颚板3
偏心轴转动
定颚板6
大带轮5
动颚板摆动
动颚板与定颚板一起压碎物料
肘板4
二、平面机构运动简图的绘制
例1:绘制颚式破碎机主体机构的运动简图
解: ① 分析机构的组成,确定
构件数目 ② 确定运动副的类型和数目。
③选择合理的位置(此位置)
原动件2
A B
机架1
2A B
1
3
④确定比例尺, 用规定的符
转动副
转动副
转动副 从动件4
谢谢观看
选择适当
的视选图择平面, 和视适图当平的面机 构和运动位位置置
充分反映机 构的性质。
确定适当
的比确例定尺, 绘比制例机绘构图运
动简图。
先确定机架, 再从原动件起。
二、平面机构运动简图的绘制
例1:绘制颚颚式式破破碎碎机机主体机构的运动简图
当偏心轴2绕其轴心连续转动时、动颚3作往复运动,从而
将处于动颚3与定颚板之间的矿石轧碎偏。心轴2
平面机构运动简 图的绘制
1 机构中构件的分类
CONTENTS
目
2 机构运动简图的绘制
录
一、机构中构件的分类
机构由机架、原动件和从动件组成 机架:用来支承活动构件的构件。
原动件: 按照给定的规律独立运 动的构件。
活塞 连杆
从动件:其它活动构件。
曲轴
汽缸
机构
机构:两个以上的构件以机架为基础,由运动副以一定方式连接形成的 具有确定相对运动的构件系统 。
2B
A
3
1
C
D4
1
2B
A
3
1
C
D4
④确定比例尺, 用规定的符号和线
01平面机构运动简图

2 1
2 1
2 2
2 1 1
1 1
2
2
1
1
2
2
1 2
1 2
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齿轮副:
凸轮副:
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2
2
1
1
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(2)构件(杆):
杆、轴类构件 机架 同一构件 两副构件 三副构件
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3、绘制机构运动简图的步骤
1)分析机构,观察相对运动,数清所有构件的数目;
(F=0,刚性桁架)
2
原动件数=F,运动确定
1 1
3 4
F>0,
原动件数<F,运动不确定
C 3
2 C'
D' D
B
1
1
4 4
A
5
E
原动件数>F,机构破坏
结论:机构具有确定运动的条件:
1 机构自由度 >0
2 原动件数 = 机构自由度数
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试计算图示挖土机的自由度,并说明为什么要配置三个油缸。
第一章 平面机构的运动简图及自由度
1.平面机构的组成 2.平面机构自由度及其计算 3.平面机构运动简图及绘制画法 4.平面机构具有确定相对运动的条件
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1
§1-1 平面机构的组成
一、机构的组成与分类
1、概念: 机构:是具有确定相对运动的构件的组合 构件:机构中的(最小)运动单元 由一个或若干个零件刚性联接而成
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A、 两构件之间构成多个运动副时
两构件组合成多个转动副,且其轴线重合 两构件组合成多个移动副,其导路平行或重合 两构件组合成若干个高副,但接触点之间的距离为常数
实验一 机构运动简图识读和绘制

实验一机构运动简图识读和绘制一、实验目的1.掌握根据实际机构或模型的结构测绘平面机构运动简图的基本方法2.掌握对机构进行分析的方法。
二、设备和工具1.机构模型;2.钢板尺,游标卡尺;3.自备绘图工具。
三、原理和方法1.测绘原理机构运动仅与组成机构的构件数目和构件所组成的运动副的类型、数目、相对位置有关,在测绘机构运动简图时可以撇开构件的复杂外形和运动副的具体构造,而用简略的符号来代表构件和运动副,并按一定比例表示运动副的相对位置,以此表明实际机构的运动特征。
2.正确的机构运动简图应该符合下列条件:(1)机构运动简图上各构件的尺寸、运动副的相对位置及其性质应保持与原机构的特性一致。
(2)机构运动简图应保持与原机构的组成特点及运动特点。
3.测绘方法(1)分析机构的运动,认清固定件、原动件和从动件。
(2)由原动件出发,按照运动传递的顺序,仔细分析相联接的两构件间的接触方式及相对运动的性质,从而确定构件数目、运动副的类型和数目。
(3)合理选择投影面。
一般选择机构多数构件的运动平面作为投影面,如果一个投影面不能将机构的运动情况表达清楚,可另行补充辅助投影面。
(4)适当确定原动件的位置,选定适当的比例,定出各运动副之间的相对位置,并用构件和运动副的符号绘制机构运动简图。
四、实验内容 绘制内燃机的机构运动简图四、 注意事项 画机构运动简图,必须按照一定的比例。
画机构简图的长度比例意义如下,μL =实际长度L AB (mm ) / 图上表示长度AB (mm )即一毫米线段代表实际机构中μL 的长度。
五、 实验步骤1)分析运动,确定构件的类型和数量2)确定运动副的类型和数目,测绘尺寸,测得大齿轮直径400mm ;小齿轮直径260mm ;,连杆2长250mm ;连杆3长550mm ;连杆6与连杆7长700mm ;活塞直径120mm ,高180mm ;凸轮的推程140mm气缸体1活塞4进气阀3排气阀4连杆3曲轴2 凸轮8 顶杆6齿轮9小齿轮103)选择视图平面4)选取比例尺,根据机构运动尺寸,定出各运动副间的相对位置mmmm l 构件的图示长度构件的实际长度比例尺=μ 5)画出各运动副和机构符号,并表示出各构件①选择视图平面,画出活塞与连杆3构成的转动副A ;②选取适当的比例尺,按规定的符号画出其它运动副B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 、I 、J 、L 。
2.机构简图绘制详解

二、运动副
机构的组成
• 运动副:指两构件直接接触并能产生相对 运动的联接。
• 由运动副的定义可以看出运动副的根本特 征如下:
• 〔1〕具有确定的接触外表,并把两构件参 与接触的外表成为运动副元素;
• 〔2〕能产生确定的相对运动。
运动副元素
运动副元素不外乎为点、
线、面。
按运动副接触形式分
机构的组成
线条和符号代表构件和运动副,绘制出表示机构 ◆ 机运构动示关意系图的简明图形。
机构的示意图:指为了说明机构构造状况, 不要 求严格地按比例而绘制的简图。
机构的运动简图
• 〔一〕绘制机构运动简图的步骤和方法 • 〔二〕机构运动简图中常用的规定符号 • 〔三〕机构运动简图的识别
机构的运动简图
〔一〕绘制机构运动简图的步骤与方法
机构运动简图的绘制
平面机构和空间机构
• 全部构件都在相互平行的平面内运动 的机构成为平面机构,否则成为空间 机构。
• 目前工程中常见的机构大多属于平面 机构,因此,本课程只争论平面机构。
➢§1 机构的组成 ➢§2 机构的运动简图
§1 机构的组成
机构是传递运动和力或者导引构件上的点按给定轨迹运动的 机械装置。机构的组成要素为构件和运动副
: 1.恰当地选择投影面:一般选择与机械的多数构件的运动平面相平行的平面作为投 影面。 2.分析机构的组成及运动状况,确定机构中的机架、原动局部、传动局部和执行局 部,以确定构件和运动副的数目。 3.循着运动传递的路线,逐一分析每两个构件间相对运动的性质,确定运动副的类 型和数目;还应确定与机构运动特性相关的 运动要素:运动副间的相对位置;如转动 副中心的位置和移动副导路的方位;高副的廓线外形,包括其曲率中心和曲率半径 等。 4. 选择适当的比例尺, 用规定的简洁线条和各种运动副符号, 将机构运动简图画出来。
0 第1章(1-4)平面机构运动简图及自由度

两构件以点、线的形式接触而组成的运动副
常见的平面运动副:
转
移
动
动
副
副
平面机构的组成
高
高
副
副
常见的空间运动副:
转
柱
动
面
副
高
副
圆
线
柱
高
副
副
平面机构的组成
常见的空间运动副:
球
球
销
副
副
点
螺
高
旋
副
副
平面机构的组成
平面机构的组成
案例1-1分析
自行车机构中由人力直接驱动的构件是脚 踏,而它与大链轮是固连在一起的同一构 件,故大链轮是原动件;在分析自行车的 运动时,应该以车架为静参考系,故车架 是固定件;除大链轮和车架之外的其余构 件都是从动件。
卓越工程师教育培养机械类创新系列规划教材
机械设计基础
(PPT课件)
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第1章 平面机构的运动简图和自由度
开门时,门把手和锁芯相对于门是转动,弹子相对于锁 芯是平行移动;撑开雨伞时,伞骨轴套相对于伞柄的运动为 平行移动,伞骨各节之间是转动。机构中各构件如何连接才 能实现上述的移动或转动呢?只要把构件连接到一起就能得 到具有确定相对运动的机构吗?如何方便的研究机构中各构 件的相对运动关系呢?
= 3×5 -2×7 – 0 = 1
复合铰链
惯性筛机构
计算中注意观察是否有复合铰链,以免漏算转动副数目, 出现计算错误。
复合铰链
案例1-3分析 活动毛巾杆中的立杆为连接件,它将4个横 杆和机架连接在一起,所以共有5个构件参 与形成复合铰链。图中可以数出共有4个转 动副,因而4个横杆均可独自转动。
第2章--机构运动简图

C: 复合铰链 M 和 N 、 E 虚约束 和F: G: 局部自由度
小结:
1、运动副的定义和分类 运动副:由两构件直接接触形成的可动联接
分类:高副(点或线接触的运动副)和低副(面接触的运动副)
2、能绘制机构运动简图 3、重点掌握平面机构的自由度计算及注意事项,明确复合铰链 局部自由度、虚约束等
1)平面机构自由度的计算公式: F 3n 2PL PH
F 3n 2PL PH 34 24 2
2
n7 PL 10 PH 0
F 3n 2PL PH 3 7 210 0
1
n4 PL 4 PH 2
F 3n 2PL PH 34 24 2
2
n7 PL 10 PH 0
F 3n 2PL PH 3 7 210 0
1
n9
用图形符号表示高副时,一 般需把两构件在接触点处的 曲线轮廓画出(图a),但对于 齿轮机构,习惯上只画出两 齿轮的节圆(见表1-1)。
二、 构件的分类及其表示符号
1. 构件的分类
机 架 —机构中的固定构件; 支撑活动件,只有一个
原动件 主动件
—按给定已知运动规律独立运 动的构件;一般机构有一个
常在其上给出表示其运动形式 的箭头。
1)平行四边形结构
A
2)两构件之间构成多个转动轴线 重合的转动副;
3)两构件之间构成多个导路平行 的移动副;
虚约束常出现在下列场合:
1)平行四边形结构 2)两构件之间构成多个转动轴线重合的转动副; 3)两构件之间构成多个导路平行的移动副;
4)机构中对传递运动不起独立作用的对称部分
5)两构件多点接触形成平面高副,
5、给各构件和运动副编号,并在 原动件上用箭头表示其运动形式和 方向
机械基础_机械系统的运动简图设计

例如,轴与轴承的联接、活塞与气缸的联接、传动 齿轮两个轮齿间的联接等都构成运动副。 两构件组成的运动副,不外乎通过点、线或面的接触来 点 线 面 实现。按照接触特性,通常把运动副分为低副和高副两大类。 一、低副 接触组成的运动副成为低副 低副。 两构件通过面接触组成的运动副成为低副。 低副分为转动副和移动副。 低副分为转动副和移动副。 转动副 (1) 转动副 若组成运动副的 ) 两构件只能相对转动, 这种运动副成为转动副, 或称铰链,如图所示。
(2)移动副 若组成运动副 移动副 的两个构件只能沿某一轴线作相 对移动,这种运动副称为移动副 移动副。 移动副 二、高副 两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副 高副。图1-4a 高副 中的车轮与钢轨、图b中的凸轮与从动件、图c中的轮齿1与轮 齿2分别在接触处A组成高副。组成平面高副二构件间的相对运 动是沿接触处切线 t t 方向的相对移动和在平面内的相对转动。
2、局部自由度 、 机构中常出现一种与输出构件运动无关的个别构件的 独立运动自由度,称为局部自由度 局部自由度(或多余自由度),在 局部自由度 计算机构自由度时应除去不计。 局部自由度虽然不 影响整个机构的运动, 但滚子可使高副接触 处的滑动摩擦变成滚 动摩擦,减少磨损, 所以实际机械中常有 局部自由度出现。 (凸轮机构使用较多)
几 个 定 义
机构分为平面机构和空间机构。 1、平面机构:组成机构的各构件都在同一平面或相互 、平面机构: 平行的平面内运动。 2、空间机构:组成机构的各构件不在同一平面内运动。 、空间机构: 3、运动副:机构中使两构件相互接触而又允许产生某 、运动副: 些相对运动的活动联接。称为运动副。 4、运动副元素:直接参与接触构成运动副的部分 、运动副元素: 点、线、面。 线
也可以说,在平面机构中,每个低副引入两个约束 每个低副引入两个约束,使 每个低副引入两个约束 构件失去两个自由度,每个高副引入一个约束 每个高副引入一个约束,使构件 每个高副引入一个约束 失去一个自由度。
平面机构运动简图的绘制.

常用机构构件、运动副代表符号
绘制机构运动简图的步骤
1.在绘制机构运动简图时,首先确定机构的原动件和执行件, 两者之间为传动部份,由此确定出组成机构的所有构件,然 后确定构件间运动副的类型。
2.为将机构运动简图表示清楚,恰当地选择投影面。一般选 择与多数构件的运动平面相平行的面为投影面,必要时也可 以就机械的不同部分选择两个或两个以上的投影面,然后展 开到同一平面上。总之,绘制机构运动简图要以正确、简单、 清晰为原则。
3.选择适当的比例尺,根据机构的运动尺寸定出各运动副之 间的相对位置,然后用规定的符号画出各类运动副,并将同 一构件上的运动副符号用简单线条连接起来,这样便可绘制 出机构的运动简图。
绘制牛头刨床机构的运动简图
绘制十字滑块联轴器的运动简图
§2-2 平面机构运动简图的绘制
为了便于研究机构的运动,可以撇开构、运动副的 外形和具体构造,而只用简单的线条和符号代表构件和运 动副,并按比例定出各运动副位置,表示机构的组成和传 动情况。这样绘制出能够准确表达机构运动特性的简明图 形就称为机构运动简图。
只是为了表明机构的运动状态或各构件的 相互关系,也可以不按比例来绘制运动简图, 通常把这样的简图称为机构示意图。
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运动关系的简单图形。 作用: 1.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。 机动示意图-不按比例绘制的简图 现摘录了部分GB4460-84机构示意图如下表。
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德州学院机电工程系
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常用机构运动简图符号
在 机 架 上 的 电 机 带 传 动 齿 轮 齿 条 传 动 圆 锥 齿 轮 传 动
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链 传 动
圆柱 蜗杆 蜗轮 传动
外啮 合圆 柱齿 轮传 动
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凸 轮 传 动
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内啮 合圆 柱齿 轮传 动
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一般构件的表示方法
两副构件
三副构件
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4. 机构 定义:具有确定运动的运动链称为机构 。
机架:作为参考系的构件,如机床床身、车辆底 盘、飞机机身。 原(主)动件:按给定运动规律运动的构件。 从动件:其余可动构件。 机构的组成:
机构=机架+原动件+从动件
运动副元素:直接接触的部分(点、线、面) 例如:凸轮、齿轮齿廓、活塞与缸套等。
作者:潘存云教授
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按运动副元素分有:
1.低副(lower pair)-面接触,应力低。 例如:转动副(回转副)、移动副 。 2.高副(high pair)-点、线接触,应力高。 例如:常见平面高副:滚动副、凸轮副、齿轮副等。
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德州学院机电工程系 机械制造教研室 王志坤
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绪论 第一章 第二章 第三章 第四章 平面机构的自由度和速度分析 平面连杆机构 凸轮机构 齿轮机构
第五章
第六章 第七章 第八章 第九章
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轮系
间歇运动机构 机械运转速度波动的调节 回转件的平衡 机械零件设计概论
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机构结构分析的内容及目的
1.研究机构的组成及其具有确定运动的条件目的是
▲弄清机构包含哪几个部分; ▲各部分如何相联?
▲以及怎样的结构才能保证具有确定的相对运动?
2.按结构特点对机构进行分类 不同的机构都有各自的特点,把各种机构按结构 加以分类,其目的是按其分类建立运动分析和动力 分析的一般方法。
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德州学院机电工程系
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3.绘制机构运动简图
目的是为运动分析和动力分析作准备。
4.研究机构的组成原理 目的是搞清楚按何种规律组成的机构能满足运 动确定性的要求。 5.机构按运动方式分类
平面机构,空间机构的分类。
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1.运转机械,搞清楚运动副的性质、数目和构件数目; 2.测量各运动副之间的尺寸,选投影面(运动平面), 绘制示意图。 3.按比例绘制运动简图。 简图比例尺: μl =实际尺寸 m / 图上长度mm
7
§1.1 平面机构的自由度
作平面运动的刚体在空间的位置
需要三个独立的参数( x , y, θ )
y
F=3
θ (x , y) x
才能唯一确定。
单个自由构件的自由度为 3
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运动副
1.1.1 运动副及其分类
定义: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。 a)两个构件、b) 直接接触、c) 有相对运动 三个条件,缺一不可
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10
3.空间运动副 例如:球面副、螺旋副等,空间运动副不在本章讨论 范围之内。
2018/12/4 2018/12/4
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德州学院机电工程系
11
课件练习题
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德州学院机电工程系
12
1.2 平面机构运动简图
棘 轮 机 构
机构运动简图应满足的条件: 1.构件数目与实际相同 2.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 成比例。
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德州学院机电工程系
16
常见运动副符号的表示: 国标GB4460-84
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德州学院机电工程系
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常用运动副的符号 运动副 名称
运动副符号
两运动构件构成的运动副 2 2 1 2 2 1
两构件之一为固定时的运动副
2 1 2 1 2 1 2 1 1 2
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平 面 运 动 副
转 动 副
2
2
1
1
1
2
1
2
移 动 副 1 2 1
2 1 2 1 1
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2
第十章 第十一章 第十二章
联结 齿轮传动 蜗杆传动
第十三章 带传动和链传动
第十四章 轴
第十五章 滑动轴承 第十六章 滚动轴承 第十七章 联轴器、离合器和制动器 第十八章 弹簧
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第一章 平面机构的自由度
(4学时) 本章要求: 1.掌握各种平面运动副的表达方法,能熟练看懂平面机构 的运动简图。 2.计算平面机构的自由度并判断是否具有确定的运动。
1个 1个或几个 若干
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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),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。
顺口溜:先两头,后中间,
步骤: 数数构件是多少,
从头至尾走一遍,
再看它们怎相联。
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平 面 高 副 2 螺 1 旋 空 副 2 间 1 运 动 球 1 副 面 副 球 2 2018/12/4 销 2018/12/4 副 德州学院机电工程系
2
1 1 2
2
1
2 1 1
2
1
2
1
2
1
2
2 1
1 2 19
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构件的表示方法
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德州学院机电工程系
本章重点:
计算平面机构的自由度。 本章难点: 平面机构运动简图的绘制。
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教学内容:
§ 0 机构结构分析的内容及目的 § 1 运动副及其分类 § 2 平面机构运动简图 §3 平面机构的自由度
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