机械设计基础平面自由度计算.ppt

第二章第二章 平面机构的运动简图平面机构的运动简图 及其自由度及其自由度章节要点：章节要点：1 学会计算机构自由度学会计算机构自由度。2 学会确定机构全部瞬心学会确定机构全部瞬心及某构件速度。及某构件速度。3 学会测绘机构运动简图学会测绘机构运动简图21 机构的组成及其运动简图机构的组成及其运动简图的绘制的绘制 一、机构组成的要素一、机构组成的要素1，构件构件 2 2，运动副，运动副 3 3，运动链，运动链 4 4，机构，机构二、运动副的分类二、运动副的分类1,1,低副：低副：( (面接触）面接触）(1)(1)回转副回转副 (2)(2)移动副移动副2,2,高副高副 ( (点、线接触）点、线接触）3,3,球面副球面副4,4,螺旋副螺旋副视频剪辑视频剪辑三、平面机构运动简图的绘制三、平面机构运动简图的绘制机构运动简图机构运动简图根据机构的运动尺寸（确定各根据机构的运动尺寸（确定各运动副相对位置的尺寸），按一定的比例尺定出运动副相对位置的尺寸），按一定的比例尺定出运动副的相对位置，并用简单的线条和规定的符运动副的相对位置，并用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副，绘制出能够表达机构号代表构件和运动副，绘制出能够表达机构运动运动特征的简单图形特征的简单图形。1，机构的分类：，机构的分类：机架；原动件；从动件机架；原动件；从动件2，运动副与构件的表示方法，运动副与构件的表示方法3，机构运动简图的绘制步骤：，机构运动简图的绘制步骤：）搞清机构的组成：原动件、从动件、）搞清机构的组成：原动件、从动件、机架。机架。）找出运动副。）找出运动副。）确定比例。）确定比例。）确定构件的长度。）确定构件的长度。 5 ) 在一般工作位置，画出运动副相对在一般工作位置，画出运动副相对位置，及构件。并标出原动件。位置，及构件。并标出原动件。22 平面机构的自由度的计算平面机构的自由度的计算 一、平面机构自由度的计算公式一、平面机构自由度的计算公式 F=3n-(2PL+PH) 二、机构具有确定相对运动的条件二、机构具有确定相对运动的条件 1, F0 ; 2, F=原动件数原动件数 三、计算机构自由度时应注意的事项三、计算机构自由度时应注意的事项 1，复合铰链，复合铰链 2，局部自由度，局部自由度 3，虚约束（轨迹重合；导路一致；机构对称），虚约束（轨迹重合；导路一致；机构对称） 练习：练习：23 速度瞬心及其在平面机构速速度瞬心及其在平面机构速度分析上的应用度分析上的应用 一、速度瞬心及其求法一、速度瞬心及其求法 瞬心；瞬心； 相对瞬心；相对瞬心； 绝对瞬心绝对瞬心瞬心数：瞬心数：N=K（K-1）/2K K：构件数：构件数1 1、通过运动副直接相联的两构件的瞬心、通过运动副直接相联的两构件的瞬心（1 1）、当两构件组成相对转动副时）、当两构件组成相对转动副时（2 2）、当两构件组成相对移动副时）、当两构件组成相对移动副时（3 3）、当两构件组成纯滚动高副时）、当两构件组成纯滚动高副时（4 4）、当两构件组成滚动兼滑动高副时）、当两构件组成滚动兼滑动高副时YOX12B1B2v1PBA1A2vA12定义定义：当两构件（即两刚体）当两构件（即两刚体）1 1，2 2作平面相对运动时，在任一作平面相对运动时，在任一瞬时，都可以认为它们是绕某一重合点作相对转动，而该重合瞬时，都可以认为它们是绕某一重合点作相对转动，而该重合点则称为瞬时速度中心，简称瞬心，以点则称为瞬时速度中心，简称瞬心，以P P1212（或（或P P2121表示表示) ) 瞬心是相对运动两构件上相对速度为零的重合点。瞬心是相对运动两构件上相对速度为零的重合点。 2、三心定理、三心定理：作平面运动的三个构件共作平面运动的三个构件共有三个瞬心，且必定位于同一直线上。有三个瞬心，且必定位于同一直线上。 证明：证明：vK1vK2313P11P2322K二、瞬心在速度分析上的应用二、瞬心在速度分析上的应用1 1、铰链四杆机构、铰链四杆机构2 2、齿轮机构、齿轮机构3 3、直动从动件凸轮机构、直动从动件凸轮机构练习：练习： 2P1P13A14PB34P14DP122333vP13P24B(P )4A114(P )12123C(P )23PP341362) 14(4NP13：P12、P23共线；共线；P14、P34共线共线1314113pPVV