《機構運動簡圖》PPT課件

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1、平 面 機 構 ： 所 有 構 件 都 在 同 一 平 面 內 或 平 行 平 面內 運 動 ， 否 則 為 空 間 機 構第 二 章 平 面 機 構 的 運 動 簡 圖和 自 由 度 第 一 節(jié) 平 面 機 構 的 運 動 簡 圖 第 一 節(jié) 平 面 機 構 的 運 動 簡 圖： 兩 構 件 直 接 接 觸 形 成 的可 動 連 接 。： 運 動 副 中 兩 構 件 的 相 對 運 動 為 平 面 運 動 。平 面 運 動 副空 間 運 動 副 動 顎 與 軸球 面 副 、 螺 母 與 螺 桿低 副高 副平 面 運 動 副 ： 兩 構 件 通 過 面 接 觸 轉 動 副移 動 副 ： 用 小

2、 圓 表 示： 用 矩 形 表 示平 面 機 構 中 均 為 平 面 運 動 副 低 副高 副平 面 運動 副 ： 兩 構 件 通 過 點 、 線 接 觸 ， 如 齒 輪 、 凸 輪用 圖 形 符 號 表 示 高 副 時 ， 一般 需 把 兩 構 件 在 接 觸 點 處 的曲 線 輪 廓 畫 出 (圖 a)， 但 對 于齒 輪 機 構 ， 習 慣 上 只 畫 出 兩 齒 輪 的 節(jié) 圓 (見 表 1-1)。 ： 兩 構 件 通 過 面 接 觸 按 給 定 已 知 運 動 規(guī) 律 獨 立 運動 的 構 件 ；機 架原 動 件主 動 件從 動 件 機 構 中 的 固 定 構 件 ；機 構 中 其

3、余 活 動 構 件 123 4常 在 其 上 給 出 表 示 其 運 動 形 式的 箭 頭 。 機 架原 動 件從 動 件1. 構 件 的 分 類支 撐 活 動 件 ， 只 有 一 個一 般 機 構 有 一 個 JX1A 2、 構 件 的 表 示 符 號 表 示 構 件 的 常 用 圖 形 符 號撇 開 外 形 ， 僅 把 與 運動 有 關 的 尺 寸 用 簡 單的 線 條 表 示 出 來 機 架 兩 副 構 件 三 副 構 件注 ： 涂 黑 是 焊 縫 標 記 ， 表 示 的 是 一 個 構 件注 ： 涂 剖 面 線 表 示 的 是 一 個 構 件注 ： 繞 過 轉 動 副 的 圓 弧 相

4、連 直 線 表 示 的 是 一 個 構 件先 畫 運 動 副 ， 再 連 線 板 狀 桿 狀注 ： 陰 影 線 表 示 固 定 偏 心 輪 機 構 JX1A 用 構 件 和 運 動 副 的 特 定 圖 形 符 號 按 比 例 繪 制 的 表 示 各構 件 間 的 相 對 運 動 關 系 的 簡 單 圖 形 JX1A 繪 制 步 驟 （ 以 液 壓 泵 為 例 ）1、 分 析 構 件 數(shù) 目 和 運 動 副 的 類 型 及 數(shù) 目（ 4個 構 件 、 3個 轉 動 副 和 1個 移 動 副 ）2、 選 擇 構 件 運 動 的 平 面 作 繪 圖 平 面3、 確 定 比 例 尺4、 按 比 例 確

5、 定 各 運 動 副 的 位 置 ， 用 規(guī)定 符 號 表 示 各 構 件 和 運 動 副5、 給 各 構 件 和 運 動 副 編 號 ， 并 在 原動 件 上 用 箭 頭 表 示 其 運 動 形 式 和 方向 工 作 原 理 第 二 節(jié) 平 面 機 構 的 自 由 度要 使 機 構 具 有 確 定 的 運 動 ， 需 滿 足 一 定 的 條 件 ， 此 條 件 就 是 有關 自 由 度 的 問 題一 個 作 平 面 運 動 的 自 由 構 件 具 有 3個 自 由 度低 副 限 制 2個 自 由 度兩 個 構 件 形 成 運 動 副 之 前 有 3個 相 對 運 動高 副 限 制 1個 自

6、由 度（ 公 法 線 方 向 的 相 對 移 動 ）自 由 度 ： 構 件 具 有 獨 立 運 動 的 數(shù) 目 第 二 節(jié) 平 面 機 構 的 自 由 度要 使 機 構 具 有 確 定 的 運 動 ， 需 滿 足 一 定 的 條 件 ， 此 條 件 就 是 有關 自 由 度 的 問 題一 個 平 面 機 構 由 N個 構 件 組 成 , 活 動 構 件 數(shù) n=N-1則 平 面 機 構 的 自 由 度 計 算 公 式 為 ： F 3n 2p L pHn為 機 構 的 活 動 構 件 數(shù) 目 ；pL 為 機 構 的 低 副 數(shù) 目 ；pH為 機 構 的 高 副 數(shù) 目 。F 3n 2pL pH

7、n 3pL =4pH=0=3*3-2*4-0=1 0 1234 5 123 4n 2 pL =3 pH=0n 3 pL =4 pH=0n 4 pL =5 pH=0 則 機 構 的 運 動 不 確 定 ；則 會 導 致 機 構 最 薄 弱 環(huán) 節(jié) 的 損 壞 。則 機 構 的 運 動 確 定 ； 2、1、 由 K個 構 件 組 成 的 復 合 鉸 鏈 ，共 有 (K-1)個 轉 動 副 。1.復 合 鉸 鏈 A點 ， 由 兩 個 以 上 構 件 在同 一 軸 線 上 組 成 的 轉 動 副： 是 指 機 構 中 不 影 響 其 他構 件 運 動 的 獨 立 運 動 。2. 局 部 自 由 度 1

8、圖 中 ， 滾 子 繞 其 軸 線 的 轉 動 為 一 個 局 部 自 由 度 。在 計 算 機 構 自 由 度 時 ， 認 為 將 滾 子 和 從 動 件焊 成 一 體 ， 如 右 圖 F 3n 2p L pH故 機 構 的 自 由 度 為 ：=3 2 2 2 1 11個 原 動 件 小 于 自 由度 2， 無 確 定 運 動 高 副 中 為 減 少 磨 損 ， 借助 滾 子 將 滑 動 摩 擦 變 滾動 摩 擦 ， 滾 子 中 心 與 其它 構 件 組 成 的 轉 動 副 3. 虛 約 束虛 約 束 常 出 現(xiàn) 在 下 列 場 合 ：3） 兩 構 件 之 間 構 成 多 個 導 路 平 行

9、的 移 動 副 ；2） 兩 構 件 之 間 構 成 多 個 轉 動 軸 線重 合 的 轉 動 副 ； A計 算 自 由 度 時 ， 應 將 引 入 虛 約 束 的 構 件 和 運 動 副 去 掉 。： 對 構 件 的 運 動 不 產 生 實 際 約 束 效 果 的 重 復 約 束例 平 行 四 邊 形 機 構F 3n 2pL pH 34F 3n 2pL pH 33 24 0 1 26 0 0 虛 約 束 ！1） 平 行 四 邊 形 結 構 在 輸 入 件 和 輸 出 件 間 用 多 組 完 全 相 同 的 結 構 傳 遞 運 動 時 ， 只有 一 組 起 獨 立 傳 遞 運 動 的 作 用 ，

10、 其 余 為 虛 約 束 。 12 34 AD B C2 2 1B 34 2A虛 約 束 常 出 現(xiàn) 在 下 列 場 合 ：3） 兩 構 件 之 間 構 成 多 個 導 路 平 行 的 移 動 副 ；2） 兩 構 件 之 間 構 成 多 個 轉 動 軸 線 重 合 的 轉 動 副 ；4） 機 構 中 對 傳 遞 運 動 不 起 獨 立 作 用 的 對 稱 部 分 1） 平 行 四 邊 形 結 構5） 兩 構 件 多 點 接 觸 形 成 平 面 高 副 ，若 接 觸 點 的 公 法 線 彼 此 重 合 ， 按 一 個 高 副 計 算 虛 約 束 的 作 用 改 善 構 件 的 受 力 情 況 ，

11、 分 擔 載 荷 或 平 衡 慣 性 力 ， 如 : 多 個 行 星 輪 。 增 加 結 構 剛 度 ， 如 :軸 與 軸 承 、 機 床 導 軌 。 提 高 運 動 可 靠 性 和 工 作 的 穩(wěn) 定 性 ， 如 :機 車 車 輪 聯(lián) 動機 構 。 注 意 ： 機 構 中 的 虛 約 束 都 是 在 一 定 的 幾 何 條 件 下 出 現(xiàn)的 ， 如 果 這 些 幾 何 條 件 不 滿 足 ， 則 虛 約 束 將 變 成 實 際 有 效 的約 束 ， 從 而 使 機 構 不 能 運 動 ， 因 此 要 保 證 加 工 精 度 。 【 例 】 求 圖 示 機 構 的 自 由 度 ， 若 含 有

12、復 合 鉸 鏈 、 局部 自 由 度 、 虛 約 束 等 特 殊 情 況 時 ， 請 一 一 指 出 ， 并判 斷 此 機 構 是 否 具 有 確 定 的 運 動 。HL PPnF 23 73 92 12 復 合 鉸 鏈局 部 自 由 度虛 約 束C:M和 N、 E和 F:G: 1、 運 動 副 的 定 義 和 分 類2、 能 繪 制 機 構 運 動 簡 圖3、 重 點 掌 握 平 面 機 構 的 自 由 度 計 算 及 注 意 事 項 ， 明 確 復 合 鉸 鏈 、局 部 自 由 度 、 虛 約 束 等1） 平 面 機 構 自 由 度 的 計 算 公 式 ： HL PPnF 23機 構 的 自 由 度 大 于 零 ， 且 原 動 件 數(shù) 與 其 自 由 度 相 等 。 小 結 ： HL PPnF 23 43 42 22 HL PPnF 23 73 102 01 4n 4LP 2HP 7n 10 LP 0HP HL PPnF 23 73 102 01 HL PPnF 23 43 42 22 HL PPnF 23 93 122 21 4n 4LP 2HP7n 10 LP 0HP 9n 12LP 2HP