绘制内燃机机构运动简图
绘制内燃机机构运动简图ppt课件

机构示意图:是用特定的构件和运动副符号表 示机构的一种简化示意图,仅着重表示结构特 征。(不需按比例)
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1.平面机构的组成
机架
固定构件
机构
原动件
按给定运
从动件
动规律独立运 动的构件。
其余活动构件,其活 动取决于原动件的运动规 律及机构的组成情况。
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2.机构运动简图的符号(表3-1)
4、机器 三个共同特点: (1)都是人为的实体组合 (2)各实体间具有特定的相对运动 (3)能实现能量的转换或完成有用的机械功 5、机械 机构和机器的总称
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8.零件、构件、机构、机器之间的关 系
零件----- 一个独立加工的单元体。
构件-----相对运动的单元体。
机构-----若干构件组成。 机器-----若干机构组成。
注:关于 工程常用 机构运动 简图符号 国家已有 规定。
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实例:
构件用直线或小方块等来表示,画有斜线的表示机架。
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3.机构运动简图的绘制
步骤:
1、分析机械的工作原理、组成及运动传递情况;确定其 组成的各构件。 2、确定运动副的类型和数目。 3、测量运动尺寸。
4、恰当选择运动简图的视图平面(投影面)。(一般选大 多数构件的运动平面)。 5、选取比例尺(l),定出各运动副的相对位置,开始绘 制。
l=构件的实际长度(m)/图长(mm) 注意问题: 如l=1/10,若构件实长为2m,则图长20mm
构件要编号; 运动副要有代号; 原动件要用箭头表示方向。 .
实例
图3-1 内燃机 1-气缸体 2-活塞 3-连杆 4-飞轮 5-曲轴
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机构及机构运动简图

• 两构件之间构成多个运动副时
• 两构件某两点之间的距离在运动过程中始终保持不 变时
• 联接构件与被联接构件上联接点的轨迹重合时
• 机构中对运动不起作用的对称部分
– 虚约束的处理方法
• 计算自由度时将虚约束排除
– 虚约束的作用
• 改善构件的受力情况
6/5/2020 4:1•4 A传M 递较大功率 机械基础——第一章
– 实例一——内燃机
+
6/5/2020 4:14 AM
6
+
5'
6
= 5'
5
机械基础——第一章
1
2
1
3
4' 4
15
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
– 实例二——颚式破碎机
1. 机架 2. 偏心轴
5. 带轮
3. 动颚板
6/5/2020 4:14 AM
4.肘板机械基础——第一章
16
2 机构及机构运动简图
能量转换
机械
总称
运动单元 固定件:机架
制造单元
原动件:主动件
从动件:随原动件运动的其余构件
– 机构中构件的分类 6/5/2020 4:14 AM
机械基础——第一章
4
2 机构及机构运动简图
2.3 运动副
– 构件的自由度
构件所具有的独立运动的数目(或确定构件位置的 独立参变量的数目)
– 一个作平面运动的自由构件具有 三个独立运动数
D5
F n= 7
46 1E 7 C
PL= 6 PH= 0
因为存在复 合铰链!!
2
3
B
8A
F=3n - 2PL - PH =9
机械设计的基本与实践 项目二平面机构的结构分析

练习
试绘制鄂式破碎机的机构运动简图
解: (1)认真研究机构的结构及动作原理,分清固定件,确定主动件,其余则都为从动件。 图示的颚式破碎机中,带轮5和偏心轴2固接在一起绕轴心A转动,偏心轴2带动颚3绕轴心B相对转 动,动颚3与机架1之间装有肘板4,动颚运动时就可不断地破碎矿石。由此可知,机架1、原动件(偏 心轴)2、从动件为(动颚)3和肘板4,四个构件组成平面四杆机构。 (2)循着运动传递的路线,搞清各构件相对运动的性质,确定运动副的种类。 偏心轴2与机架1绕轴心A相对转动,偏心轴2与动颚3绕轴心B相对转动,动颚3与肘板4绕轴心C相对 转动,肘板4与机架1绕轴心D相对转动 。由此可知,整个机构有A、B、C、D四个转动副。 (3)测量出运动副间的相对位置。 (4)选择视图平面、比例尺,绘制机构运动简图 对于平面机构,选构件运动平面为视图平面,因其已可将平面机构表达清楚,故不需再选辅助视 图平面。所以本例选择图所在平面为视图平面。 根据图纸的大小、实际机构的大小和能清楚表达机构的结构为依据,选择长度比例尺。 在图中,过机架A、D两点作坐标系xAy,画转动副A、B、C、D,各转动副间距离按比例计算。原动 件2与y轴的夹角φ 可自行决定。用简单线条连成构件2、3、4及机架1,在原动件2上标注带箭头的圆
那么,两个构件通过运动副连接以后,一部分运动就受到限制,运动的可能性就会减少。 即引入了约束,其自由度减少了。分析一下,转动副移动副平面高副各引入了几个约束, 保留了几个自由度。
1.转动副
限制两个自由度(即引入两个约束):(两个移动) 保留一个自由度 (转动)
2.移动副
限制两个自由度(即引入两个约束): (一个移动,一个转动) 保留一个自由度 (移动 )
注意事项: (1)必须严格按照比例,准确表达各个运动副之间的相对位置,.
绘制内燃机机构运动简图ppt

-
(2) 移动副:只允许两构件作相对移动
-
◆高副:运动副元素为以点或线接触
齿轮副
凸轮副 点接触
-
线接触
低副中两构件之间是面接触,承受相同载荷时, 压强较低,不易磨损。
高副中两构件之间是点接触和线接触,其接触部 分的压强较高,故容易磨损。
-
机构
√ 平面机构
注:机构运动简图与实际机构有相同的运动特征。
机构示意图:是用特定的构件和运动副符号表 示机构的一种简化示意图,仅着重表示结构特 征。(不需按比例)
-
1.平面机构的组成
机架
固定构件
机构
原动件
从动件
按给定运 动规律独立运 动的构件。
其余活动构件,其活 动取决于原动件的运动规 律及机构的组成情况。
-
任务一 绘制内燃机机构运 动简图
主讲人:李南南
-
一、基本概念
1、零件 是机器组成中不 可再拆的最小单元,是机 器的制造单元。分为通用 零件和专用零件
2、构件 组成机械系统的 最小运动单元(可以是单 独加工的单元体,如车床 的主轴;也可是多个零件 的组合体,如连杆)。
-
连杆体
螺栓 连杆盖 螺母
3、机构 多个实体的组合,能够实现预期的相对 运动
l=构件的实际长度(m)/图长(mm) 注意问题: 如l=1/10,若构件实长为2m,则图长20mm
构件要编号; 运动副要有代号; 原动件要用箭头表示方向。 -
实例
图3-1 内燃机 1-气缸体 2-活塞 3-连杆 4-飞轮 5-曲轴
-
-
机械
二、运动副
两个零件或构件间既相接触又有相对运动的 一种联接形式,如车轮与钢轨、一对轮齿以 及轴与轴承之间的联接。
机械原理课程设计报告书(四冲程内燃机设计) (2)

课程设计报告书题目:四冲程内燃机设计【目录】一、四冲程内燃机的运动分析及总体设计思路 (1)二、绘制内燃机运动简图(A4) (6)三、绘制连杆机构位置图(A2) (6)四、连杆机构15个位置速度、加速度分析及曲线绘制(A2) (7)i.绘制机构15个位置的速度及加速度多边形 (7)ii.绘制滑块B的位移曲线、速度曲线及加速度曲线 (10)五、动态静力分析(A1) (11)六、计算飞轮转动惯量(不计构件质量)(A4) (14)七、计算发动机功率 (18)八、对曲柄滑块进行机构部分平衡 (18)九、凸轮的轮廓设计(A4) (19)十、绘制内燃机工作循环图(A4) (24)十一、心得体会 (25)一、四冲程内燃机的运动分析及总体设计思路根据设计任务书,我们需要解决以下问题:凸轮的参数是多少?如何能让机构正常循环工作?为了解决这个问题,我们需要对整个机构从运动及力学的角度分析。
首先,需要明确四冲程内燃机的工作原理:内燃机是通过吸气、压缩、燃烧、排气四个过程不断重复进行的。
如果在四个冲程里完成吸气、压缩、做功(燃烧、膨胀)、排气的循环动作,就叫做四冲程。
相应的内燃机叫四冲程内燃机。
第一冲程,即吸气冲程。
这时曲轴向下转动,带动活塞向下,同时通过齿轮带动凸轮向下旋转,是凸轮的突起部分顶开进气阀门,雾状汽油和空气混合的燃料被吸入气缸。
第二冲程,即压缩冲程。
曲轴带动活塞向上,凸轮的突起部分已经转两个过去,进气阀门被关闭,由于凸轮只转了14周,所以排气阀门仍然处于关闭状态。
活塞向上运动时,将第一冲程吸入的可燃气体压缩,被压缩的气体的压强达到0.6~1.5兆帕,温度升高到300摄氏度左右。
第三冲程是做功冲程。
在压缩冲程末火花塞产生电火花,混合燃料迅速燃烧,温度骤然升高到2000摄氏度左右,压强达到3~5兆帕。
高温高压烟气急剧膨胀,推动活塞向下做功,此时曲柄转动半周而凸轮转过14周,两个气阀仍然紧闭。
第四冲程是排气冲程。
单缸内燃机机构运动简图的绘制ppt课件

一、单缸内燃机机构运动简图的绘制
同时具备以上三个特征的称为机器。机构仅有机器的前两个特 征,即机构是人为的实体组合,并且各个实体间具有确定的相对运 动。图3-1所示内燃机由曲柄连杆机构、凸轮机构和齿轮机构组成 ,见图3-3。
(a)
(b)
(c)
•
图3-1-3 组成内燃机的机构
•
(a)曲柄连杆机构 (b)齿轮机构 (c)凸轮机构 6
(3)以与机构运动平面相平行的平面作为绘制运动简图的平面 ,用规定的符号和线条按照比例绘制在此平面上,得到的图形即为 机构运动简图。
17
一、单缸内燃机机构运动简图的绘制
18
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一、单缸内燃机机构运动简图的绘制
2、高副 两构件通过点接触或者线接触而组成的运动副称为高副。图3-5a
中凸轮1与从动件2,图3-5b中齿轮1与齿轮2都在其接触处分别组成 高副。
(a)齿轮副
(b)凸轮副
图3-5 高副
12
•学习单元三 汽车常用机构
一、单缸内燃机机构运动简图的绘制
高副中两构件之间是点、线接触,接触部分压强高,故容易磨损。
一、单缸内燃机机构运动简图的绘制
从制造角度来分析,机器是由若干零件组成的,零件是机器组成 中不可再拆的最小单元,是机器的制造单元。按照使用特点,零件 可以分为两种:一种是在各种机器中都可能用到的零件,称为通用 零件,如螺钉、螺栓、齿轮、带轮、卡环等;另一种是在特定的机 器中才能用到的零件,称为专用零件,如内燃机的曲轴、活塞等。
8
一、单缸内燃机机构运动简图的绘制
运动副中构件间的接触形式可分为点、线和面三种。 按照构件间的接触特性,一般运动副可分为低副和高副两构件之间通过面接触形成的运动副称为低副。根据它们之间的相 对运动是转动还是移动,又可以分为转动副和移动副。
机械设计基础第四章平面机构运动简图及自由度

三、计算机构自由度时应注意的几种情况
1)复合铰链
由三个或三个以上构件组成的轴线重合的转动副称为复合铰链。
由m个构件组成的复合铰链应含有(m-1)个转动副。
两构件用运动副联接后,彼此的相对运动受到某些约束。每个 低副引入两个约束,每个高副引入一个约束。
设某平面机构,除机架外共有n个活动构件,又有pL个 低副和pH个高副,根据自由构件的自由度、运动副引入 的约束,活动构件之间的关系,可以得出平面机构自由 度的计算公式如下:
平面机构的自由度 F = 3n - 2PL – PH
一、构件及其自由度
一个自由构件作平面运动时, 具有三个独立运动;沿x轴和y轴 的移动以及绕垂直于xOy平面内 任一点A转动。
一个作平面运动的自由构件 具有三个自由度。
二、运动副与约束
运动副:机构中两构件直接接触的可动联接。
运动副元素:两构件上参加接触而构成运动的部分, 如点、线、面。 约 束:两构件用运动副联接后,彼此的相对运动受 到某些限制。
b.两构件上某两点间 的距离在运动过程中 始终保持不变时;
c.联接构件与被联接 构件上联接点的轨迹 重合时;
虚约束经常发生的场合:
d.机构中对运动不起作用的对称部分。
e.两构件组成若干个轴线互相重合的转动副.
采用虚约束是为了改善构件的受力情况; 传递较大功率;或满足某种特殊需要。
例题1
n=8 Pl=11 Ph=1 F=1
§4.2.2 平面机构运动简图
机构运动简图是用规定的运动副符号及代表构件的线条来表 示机构的运动特性,并按一定的比例画成的简单图形。并利 用机构运动简图对机构进行结构、运动和动力等分析。
机构及机构运动简图

D C
4.肘板
D
C
1
17
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
思考——如图所示的破碎机应如何绘制运动简图??
A B
E
4/15/2020
DC
FG
18
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
练习
4/15/2020
19
练习1解答
3
C23 4
2
B12
1
A14
C234
3
2
4
B12
1
4
A14
低副约束数
3×n
2 × PL
=>
F=3n-2PL-PH
高副约束数 1 × Ph
4/15/2020
21
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构的自由度
实例一:铰链四杆机构
n=3 pL=4 ph=0 F=3n-2pL-ph=1
4/15/2020
22
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构的自由度
实例二——颚式破碎机
2
=-1 错!
1
实际自由度 为1,为什
么??
存在虚约束!!
4/15/2020
32
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构的自由度
虚约束定义
对机构的运动实际不起作用的约束
B 2E
C
1
4
3
A
F
D
3 2
1
A
B
4/15/2020
33
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构的自由度
虚约束出现场合
两构件之间构成多个运动副时 两构件某两点之间的距离在运动过程中始终保持不变时 联接构件与被联接构件上联接点的轨迹重合时 机构中对运动不起作用的对称部分
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主讲人:李南南
一、基本概念
1、零件 是机器组成中不 可再拆的最小单元,是机 器的制造单元。分为通用 零件和专用零件 2、构件 组成机械系统的 最小运动单元(可以是单 独加工的单元体,如车床 的主轴;也可是多个零件 的组合体,如连杆)。
连杆体
螺栓
连杆盖
螺母
3、机构 多个实体的组合,能够实现预期的相对所有构件均在同一平面或在 几个相互平行的平面内运动
空间机构
螺旋副 球面副 空间运动副
运动副及其分类
转 动 副 移 动 副 球 销 副
圆 柱 副 螺 旋 副
平 面 高 副
球 面 副
三、平面机构运动简图
运用国际规定的简单符号和线条代表运动副 定义: 和构件,并按一定比例尺确定运动副的位置。这种表 示机构运动特征的简单图形称为机构运动简图。 注:机构运动简图与实际机构有相同的运动特征。
构件要编号; 运动副要有代号; 原动件要用箭头表示方向。
实例
图3-1 内燃机 1-气缸体 2-活塞 3-连杆 4-飞轮 5-曲轴
机械
机器-----若干机构组成。
二、运动副
两个零件或构件间既相接触又有相对运 动的一种联接形式,如车轮与钢轨、一对轮 齿以及轴与轴承之间的联接。
运动副
构件之间的可动联接
运动副的分类
运动副中构件间的接触形式分为点、线、面三种形式
低副 按运动副元素接触情况的不同 高副
运动副元素为面接触
运动副元素为线或点接触
机构示意图:是用特定的构件和运动副符号表 示机构的一种简化示意图,仅着重表示结构特 征。(不需按比例)
1.平面机构的组成
机 构 原动件 从动件
机架
固定构件 按给定运 动规律独立运 动的构件。
其余活动构件,其活 动取决于原动件的运动规 律及机构的组成情况。
2.机构运动简图的符号(表3-1)
1、低副:分为移动副和转动副
(1) 转动副:只允许两构件作相对转动。
(2) 移动副:只允许两构件作相对移动
◆高副:运动副元素为以点或线接触
齿轮副
凸轮副 点接触
线接触
低副中两构件之间是面接触,承受相同载荷时,
压强较低,不易磨损。 高副中两构件之间是点接触和线接触,其接触部 分的压强较高,故容易磨损。
注:关于 工程常用 机构运动 简图符号 国家已有 规定。
实例:
构件用直线或小方块等来表示,画有斜线的表示机架。
3.机构运动简图的绘制
步骤: 1、分析机械的工作原理、组成及运动传递情况;确定其 组成的各构件。 2、确定运动副的类型和数目。 3、测量运动尺寸。 4、恰当选择运动简图的视图平面(投影面)。(一般选大 多数构件的运动平面)。 5、选取比例尺(l),定出各运动副的相对位置,开始绘 制。 l=构件的实际长度(m)/图长(mm) 注意问题: 如l=1/10,若构件实长为2m,则图长20mm
4、机器
三个共同特点: (1)都是人为的实体组合 (2)各实体间具有特定的相对运动 (3)能实现能量的转换或完成有用的机械功 5、机械 机构和机器的总称
8.零件、构件、机构、机器之间的关 系
零件----- 一个独立加工的单元体。
构件-----相对运动的单元体。
机构-----若干构件组成。