机械设计基础-第三章机构运动简图及平面机构自由度.

NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics南京航空航天大学机电学院CollegeofMechanicalandElectricalEngineering制作/讲解：赵威E-mail:[e-mail]1机械设计基础之第二部分常用传动机构设计基础（1）NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics南京航空航天大学机电学院CollegeofMechanicalandElectricalEngineering制作/讲解：赵威E-mail:[e-mail]2第三章机构运动简图及平面机构自由度NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics南京航空航天大学机电学院CollegeofMechanicalandElectricalEngineering制作/讲解：赵威E-mail:[e-mail]3本章主要内容：§3-1机构的组成§3-2机构运动简图§3-3平面机构的自由度如何判定是机构？机构的定义是？机构是由构件以可动联接方式联接起来的、用来传递运动和力的构件系统。NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics南京航空航天大学机电学院CollegeofMechanicalandElectricalEngineering制作/讲解：赵威E-mail:[e-mail]4一、机构的组成要素组成要素构件运动副机构中的运动单元体，由一个或若干个零件组成。齿轮轴键构件分成机架（或固定构件）活动构件主动件从动件§3-1机构的组成NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics南京航空航天大学机电学院CollegeofMechanicalandElectricalEngineering制作/讲解：赵威E-mail:[e-mail]5二、运动副•两构件组成的直接接触而又能产生相对运动的活动联接称为运动副。•两构件参与接触而构成运动副的部分(点、线、面)称为运动副元素。对运动副的理解要把握以下三点：（１）运动副由两个构件组成；（２）运动副是一种联接,两构件直接接触；（３）组成运动副的两个构件之间有相对运动。运动副是机械原理中最重要的概念之一NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics南京航空航天大学机电学院CollegeofMechanicalandElectricalEngineering制作/讲解：赵威E-mail:[e-mail]6(1)运动副元素运动副元素不外乎为点、线、面。NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics南京航空航天大学机电学院CollegeofMechanicalandElectricalEngineering制作/讲解：赵威E-mail:[e-mail]7(2)运动副的自由度与约束1.构件的自由度：指一个构件相对另一个构件可能出现的独立运动。一个自由构件在空间具有6个自由度。在平面内具有3个自由度。Oyx2.约束：指通过运动副联接的两构件之间的某些相对独立运动所受到的限制。运动副引入的约束数等于两构件相对自由度减少的数目。NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics南京航空航天大学机电学院CollegeofMechanicalandElectricalEngineering制作/讲解：赵威E-mail:[e-mail]8按运动副相对运动形式分：（3）运动副类型球面副转动副移动副螺旋副NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics南京航空航天大学机电学院CollegeofMechanicalandElectricalEngineering制作/讲解：赵威E-mail:[e-mail]9按运动副接触形式分：★低副:两构件通过面接触而构成的运动副统称为低副;★高副:凡两构件系通过点或线接触而构成的运动副统称为高副;NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics南京航空航天大学机电学院CollegeofMechanicalandElectricalEngineering制作/讲解：赵威E-mail:[e-mail]10球面副按运动副的运动空间分:★平面运动副:指构成运动副的两构件之间的相对运动为平面运动的运动副;★空间运动副:指构成运动副的两构件之间的相对运动为空间运动。螺旋副NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics南京航空航天大学机电学院CollegeofMechanicalandElectricalEngineering制作/讲解：赵威E-mail:[e-mail]11三、运动链◆运动链:指两个以上的构件通过运动副联接而构成的系统。★闭链:运动链的各构件构成首尾封闭的系统。★开链:运动链的各构件未构成首尾封闭的系统。NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics南京航空航天大学机电学院CollegeofMechanicalandElectricalEngineering制作/讲解：赵威E-mail:[e-mail]12三、机构◆机构:在运动链中将一构件加以固定作为机架或参考构件,并给定另外一个或少数几个构件的运动规律，则运动链便成为机构。◆机架：机构中固定不动构件。平面机构:机构中各构件间的相对运动为平面运动。空间机构:机构中各构件间的相对运动为空间运动。◆原动件:机构中按给定的运动规律独立运动的构件。◆从动件:机构其余活动构件。NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics南京航空航天大学机电学院CollegeofMechanicalandElectricalEngineering制作/讲解：赵威E-mail:[e-mail]13机构的示意图：指为了表明机构结构状况,不要求严格地按比例而绘制的简图。机构运动简图：指根据机构的运动尺寸,按一定的比例尺定出各运动副的位置,并用国标规定的简单线条和符号代表构件和运动副，绘制出表示机构运动关系的简明图形。◆机构示意图机构的运动：与原动件运动规律、运动副类型、机构运动尺寸有关,而与机构的结构尺寸和形状以及运动副的具体构造无关，因此可以不计或略去那些与机构运动无关的因素。§3-2机构运动简图为什么要画机构运动简图？NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics南京航空航天大学机电学院CollegeofMechanicalandElectricalEngineering制作/讲解：赵威E-mail:[e-mail]14•机构运动简图中常用的规定符号•绘制机构运动简图的步骤和方法•机构运动简图的识别Theabilitytodrawthekinematicdiagramofmechanismsisabasictechnicalskillforengineers.机构运动简图与原机械具有完全相同运动特性。需要掌握：常用运动副的符号运动副符号两运动构件构成的运动副转动副移动副121212121212212121平面运动副两构件之一为固定时的运动副121222112211222112运动副名称一、机构运动简图中常用的规定符号平面高副螺旋副21121221211212球面副球销副1212空间运动副122112平面运动副21构件的表示方法杆、轴构件固定构件同一构件三副构件两副构件构件的表示方法画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副的性质。常用机构运动简图符号（摘自GB/T4460-1984）在机架上的电机齿轮齿条传动圆锥齿轮传动带传动链传动圆柱杆蜗轮传动凸轮传动外啮合圆柱齿轮传动常用机构运动简图符号（续）常用机构运动简图符号（续）内啮合圆柱齿轮传动棘轮机构NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics南京航空航天大学机电学院CollegeofMechanicalandElectricalEngineering制作/讲解：赵威E-mail:[e-mail]23二、绘制机构运动简图的步骤与方法1、分析机构的组成及运动情况，确定机构中的机架、原动部分、传动部分和执行部分，以确定构件和运动副的数目。2、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；高副的廓线形状，包括其曲率中心和曲率半径等。3、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。4、选择适当的比例尺,用规定的简单线条和各种运动副符号,将机构运动简图画出来。NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics南京航空航天大学机电学院CollegeofMechanicalandElectricalEngineering制作/讲解：赵威E-mail:[e-mail]24例3-1绘制颚式破碎机的构运动简图(1)分析机构的组成及运动情况，共四个构件：机架1、偏心轴2、动颚3和肘板4(2)确定运动副的类型及数量偏心轴与机架转动副A动颚与偏心轴转动副B肘板与动颚转动副C肘板与机架转动副D(3)选定投影面和比例尺，定出各运动副的相对位置，绘制出机构运动简图NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics南京航空航天大学机电学院CollegeofMechanicalandElectricalEngineering制作/讲解：赵威E-mail:[e-mail]25DCBA1432NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics南京航空航天大学机电学院CollegeofMechanicalandElectricalEngineering制作/讲解：赵威E-mail:[e-mail]26AB12C34AB12C34NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics南京航空航天大学机电学院CollegeofMechanicalandElectricalEngineering制作/讲解：赵威E-mail:[e-mail]27NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics南京航空航天大学机电学院CollegeofMechanicalandElectricalEngineering制作/讲解：赵威E-mail:[e-mail]28CAB2344'D55'61NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics南京航空航天大学机电学院CollegeofMechanicalandElectricalEngineering制作/讲解：赵威E-mail:[e-mail]292B1A４C３NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics南京航空航天大学机电学院CollegeofMechanicalandElectricalEngineering制作/讲解：赵威E