《機(jī)械原理與機(jī)械零.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《機(jī)械原理與機(jī)械零.ppt(41頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、書名:機(jī)械原理與機(jī)械零件 ISBN: 978-7-111-34602-9 作者:張景學(xué) 出版社:機(jī)械工業(yè)出版社 本書配有電子課件,工程制圖 高職高專 ppt 課件,簡易沖床 設(shè)計(jì)方案分析,1)能否實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)者的意圖?為什么? 2)若否,請畫出一種改進(jìn)方案。,案例導(dǎo)入,第二章 平面機(jī)構(gòu)及自由度,工程制圖 高職高專 ppt 課件,鉸鏈B的中心既要隨杠桿2繞軸A轉(zhuǎn)動,又要隨沖頭3沿鉛垂線移動,存在運(yùn)動干涉,無法運(yùn)動 。,不能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)者的意圖!,如何改進(jìn)?,第二章 平面機(jī)構(gòu)及自由度,初步分析,該類問題可通過計(jì)算得到解決!,工程制圖 高職高專 ppt 課件,第一節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成,第二節(jié) 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖
2、,第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度,相關(guān)知識,第二章 平面機(jī)構(gòu)及自由度,工程制圖 高職高專 ppt 課件,第一節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成,平面機(jī)構(gòu),空間機(jī)構(gòu),工程制圖 高職高專 ppt 課件,運(yùn)動副:兩構(gòu)件直接接觸而構(gòu)成的可動聯(lián)接。,二、運(yùn)動副及分類,一、構(gòu)件,第一節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成,運(yùn)動副元素:兩構(gòu)件上構(gòu)成運(yùn)動副的接觸表面。,4個構(gòu)件 4個運(yùn)動副 運(yùn)動副元素均為圓柱面,獨(dú)立運(yùn)動的單元體。,工程制圖 高職高專 ppt 課件,運(yùn)動副 機(jī)構(gòu)的 “關(guān)節(jié)”!,第一節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成,工程制圖 高職高專 ppt 課件,平面副 空間副,第一節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成,按相對運(yùn)動分,按接觸形式分,低副:面接觸 高副:點(diǎn)、線接觸,運(yùn)
3、動副分類,3個構(gòu)件 3個運(yùn)動副 2個低副 1個高副,工程制圖 高職高專 ppt 課件,1. 平面低副,轉(zhuǎn)動副 (回轉(zhuǎn)副,鉸鏈),移動副,第一節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成,工程制圖 高職高專 ppt 課件,,,凸輪高副,齒輪高副,輪軌高副,第一節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成,2. 平面高副,工程制圖 高職高專 ppt 課件,球面副,螺旋副,第一節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成,3. 常見空間運(yùn)動副,第一節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成,運(yùn)動副分析,7個構(gòu)件 10個運(yùn)動副 7個低副 3個高副,開鏈,閉鏈,多個構(gòu)件通過運(yùn)動副連接而組成的可動系統(tǒng)。,第一節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成,三、運(yùn)動鏈,具有確定相對運(yùn)動的運(yùn)動鏈。,,機(jī)構(gòu) = 機(jī)架 + 原動件 + 從動
4、件,第一節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成,四、機(jī)構(gòu),1. 概念:表示機(jī)構(gòu)各構(gòu)件間相對運(yùn)動關(guān)系的簡單圖形,實(shí)際機(jī)構(gòu),運(yùn)動簡圖,2. 作用:分析現(xiàn)有機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)。,第二節(jié) 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖,,實(shí)際機(jī)構(gòu),運(yùn)動簡圖,3. 簡化原則,,構(gòu)件數(shù)不變 運(yùn)動副類型不變 運(yùn)動副數(shù)不變 運(yùn)動尺寸不變 機(jī)架不變 原動件不變,運(yùn)動特性不變,簡單、形象,第二節(jié) 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖,,4. 運(yùn)動副符號,第二節(jié) 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖,轉(zhuǎn)動副,移動副,5. 構(gòu)件符號,第二節(jié) 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖,,,,6. 機(jī)構(gòu)符號,第二節(jié) 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖,,,,,,,,,,,,,7. 繪制步驟,2)測量 構(gòu)件的運(yùn)動尺寸,3)繪圖 選擇視圖平面、瞬時位置和比
5、例尺,采用構(gòu)件和運(yùn)動副的規(guī)定符號作圖。,內(nèi)燃機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖繪制,顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖繪制,第二節(jié) 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖,構(gòu)件能夠發(fā)生的獨(dú)立運(yùn)動數(shù)目,一、平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算,1. 構(gòu)件的自由度,空間自由構(gòu)件有六個自由度,平面自由構(gòu)件有三個自由度,第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度,鏈接動畫,鏈接動畫,2. 運(yùn)動副的約束,引入2個約束,保留1個自由度,低副,第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度,凸輪高副,齒輪高副,輪軌高副,引入1個約束,保留2個自由度,高副,第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度,3. 機(jī)構(gòu)的自由度,F = 3n 2PL PH,n 活動構(gòu)件數(shù)(原動件數(shù)從動件數(shù)),PL低副數(shù),PH高副數(shù),所有構(gòu)件能夠發(fā)生的獨(dú)立運(yùn)動的總數(shù)目,
6、第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度,F 3n 2PL PH 33 24 1,F 3n 2PL PH 32 23 0,,,F 3n 2PL PH 33 25 1,第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度,例:計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度,F = 0 不能動為穩(wěn)定桁架,F 0 不能動為超穩(wěn)定桁架,F 3n 2PL PH 33 24 1,第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度,F 3n 2PL PH 34 25 2,例:計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度,F = 1 能發(fā)生1個獨(dú)立運(yùn)動,F = 2 能發(fā)生2個獨(dú)立運(yùn)動,二、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件,第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度,1)必要條件 機(jī)構(gòu)的自由度必須大于零。,F= W 運(yùn)動確定,F W 機(jī)構(gòu)破壞
7、,W原動件的個數(shù),第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度,2)充分條件 機(jī)構(gòu)的自由度必須等于原動件的個數(shù),鏈接動畫,F 3n 2PL PH 34 25 2,F= W 運(yùn)動確定,F 3n 2PL PH 34 25 2,F W 運(yùn)動不確定,鏈接動畫,第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度,結(jié)論,F 3n 2PL PH,F=0 不能動,為穩(wěn)定桁架 F0 不能動,為超穩(wěn)定桁架,F0 能動,F W 機(jī)構(gòu)破壞 F W 運(yùn)動不確定 F W 運(yùn)動確定,,,機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件 機(jī)構(gòu)的自由度大于零,且等于原動件的個數(shù),第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度,F=3n2PLPH = 36273 =1 F原動件數(shù) 運(yùn)動確定,例:計(jì)算內(nèi)燃機(jī)機(jī)構(gòu)的自由
8、度,第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度,F=3n2PLPH = 36281 =1 F原動件數(shù) 運(yùn)動確定,第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度,例:計(jì)算牛頭刨床機(jī)構(gòu)的自由度,播放動畫,F = 35260 = 3 ?,三、計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng),1. 復(fù)合鉸鏈,兩個以上的構(gòu)件(k個)在同一軸線上用轉(zhuǎn)動副相聯(lián)構(gòu)成復(fù)合鉸鏈,其實(shí)際轉(zhuǎn)動副數(shù)為k1個。,F = 35270 = 1,第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度,不影響其他構(gòu)件運(yùn)動的獨(dú)立的運(yùn)動,可減輕摩擦和磨損。 計(jì)算時應(yīng)除去局部自由度。 將滾子與推桿假想焊接后再計(jì)算。,F= 33231 = 2 ?,2. 局部自由度,F= 32221 = 1,鏈 接 動 畫,鏈 接 動 畫,第三
9、節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度,對機(jī)構(gòu)運(yùn)動不起限制作用的重復(fù)約束。,1)兩構(gòu)件間構(gòu)成多個重復(fù)的運(yùn)動副 軸線重合的轉(zhuǎn)動副 平行或重合的移動副 法線重合的高副,3. 虛約束,第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度,F = 32221 = 1,重復(fù)運(yùn)動副只算一個 可提高剛度、強(qiáng)度等,2)機(jī)構(gòu)中存在的某些重復(fù)部分所引入的約束,處理辦法:去掉重復(fù)部分,鏈接動畫,F=3n2PLPH =33232 = 1,第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度,F=3n2PLPH =34244 = 0 ?,可使傳動可靠、平穩(wěn),傳遞更大功率。,3)兩構(gòu)件上兩點(diǎn)間的距離保持恒定不變,若用兩轉(zhuǎn)動副桿聯(lián)接,會引入虛約束。,F=3n2PLPH =33240 =1,鏈接動
10、畫,F=3n2PLPH =34260 =0?,鏈接動畫,第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度,曲柄聯(lián)動,轉(zhuǎn)向相同,傳動可靠。,F =原動件數(shù) 機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動,F = 3721 = 2,例:計(jì)算大篩機(jī)構(gòu)的自由度,判斷其運(yùn)動確定性,,,復(fù)合鉸鏈,虛約束,局部自由度,鏈接動畫,鏈接動畫,第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度,不能。因?yàn)樽杂啥葹榱悖荒軇印?,1)繪制該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖,并計(jì)算其自由度。,2)該簡圖能否實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì) 者的意圖?為什么?,案例分析,第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度,,運(yùn)動確定,運(yùn)動確定,運(yùn)動確定,3)請畫出改進(jìn)方案,并計(jì)算其自由度。,第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度,4)機(jī)械設(shè)計(jì)中,計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度有何意義?,可以判斷機(jī)構(gòu)的運(yùn)動確定情況,初步排除錯誤!,第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度,