当前位置：文档之家 › 第2章机械系统的运动简图设计

第2章机械系统的运动简图设计

  • 格式：ppt
  • 大小：2.93 MB
  • 文档页数：37

下载文档原格式

  / 37

合集下载

机械系统的运动简图设计

机械系统的运动简图设计

V
1
球面高副(Ⅰ级副)
柱面高副(Ⅱ级副)
球面低副 (Ⅲ级副)
球销副 (Ⅳ级副)
圆柱套筒副 (Ⅳ级副)
螺旋副 (Ⅴ级副)
2. 根据组成运动副的两个构件的相对运动的不同分类
1）转动副（回转副，铰链）：相对运动为转动 2）移动副：相对运动为移动
转动副
移动副
3）螺旋副：相对运动为螺旋运动 4）球面副：相对运动为球面运动
解：活动构件数n=3
低副数Pl=5 高副数Ph=0 F=3n － 2Pl － Ph =3×3 －2×5－0 =-1
结论：
1)若机构自由度Ｆ≤０，则机构不能动；
2) 若Ｆ>０且与原动件数相等，则机构各构件间的相
对运动是确定的，因此，机构具有确定运动的条 件是：机构的原动件数等于机构的自由度数；
3) 若Ｆ>0，而原动件数<F，则构件间的运动是不确
F=3*3－2*3－0=3 F=3*1－2*2－0=5 F=3*3－2*1－0=7
①计算曲柄滑块机构的自由度。
解：活动构件数n=3
低副数Pl=4 高副数Ph=0
F =3n － 2Pl － Ph =3×3 － 2×4 =1
1
2
3
S3
②计算五杆铰链机构的自由度
解：活动构件数n=4
低副数Pl=5 高副数Ph=0 F =3n － 2Pl － Ph
定的；
三、计算平面机构自由度的注意事项 ⑤计算图示圆盘锯机构的自由度。
B
F
7
E
46
1D 5 C
3
2
8
A
F=3n － 2Pl － Ph =3×7 －2×6 －0 = 9 计算结果肯定不对！

机械系统的运动简图设计

机械系统的运动简图设计
5．选择适当的长度比例尺μl = ，定 出运动副之间的相对位置，用规定的符号绘制机构运动简图。
4．合理选择视图平面（一般选机构的运动平面或者与运动平面平行的平面），适当的机构的运动瞬时位置（以能够清楚反映出各构件之间相对位置关系为原则）
凸轮7 、推杆8
1.汽缸体
2. 活塞
3. 连杆
4. 曲轴
5. 齿轮
6. 齿轮
7. 凸轮
8.推杆
解：1．分析机构的运动，判别固定件、原动件和从动件
原动件: 活塞2
连杆3、曲轴4
齿轮5 、 6
从动件
三. 平面机构运动简图绘制 ——举例说明
2．从原动件开始，按运动传递顺序，分析各构件之间相对运动的性质、确定运动副的种类和数目。
2．分析机构的运动，判别固定件、原动件和从动件
1）机构的运动情况分析
颚式破碎机
4.肘板
3. 动颚板
1. 机架
5. 带轮
2. 偏心轴
固定件—— 机架1 原动件—— 偏心轴2 从动件—— 动颚板3、肘板4
2）判别
4.肘板
1. 机架
2. 偏心轴
5. 带轮
3. 动颚板
3．从原动件开始，按运动传递顺序，分析各构件之间相对运动的性质、确定运动副的种类和数目。因机构各构件之间的相对运动均为转动，故组成4个转动副，即：转动副A、B、C、D，其中A和D为固定铰链， B、C为活动铰链
结论：构件自由度＝3－约束数
高 副 2（x,θ） + 1（y） = 3
＝自由构件的自由度数－约束数
自由构 件的自 由度数
活动构件数 n
计算公式： F=3n－(2Pl+Ph ) （记）
构件总自由度

机构及机构运动简图

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

华东交通大学机械原理第二章

华东交通大学机械原理第二章
局部自由度：F’=2
虚约束：杆8及转动副F、I引入1个虚 约束。
计算自由度前直接去除虚约束和局部 自由度：
n=6 pl=7 ph=3
F=3n-2pl-ph=1
n=6,pL=8,PH=1
§2-6
一、机构的组成原理
1. 杆组
机构的组成原理及结构分类
机构具有确定运动的条件： 自由度数=原动件数
机架和原动件与从动件组分开： 从动构件组自由度为零。
例2 铰链五杆机构 若给定机构一个独立运动， 若给定机构两个独立运动，
则机构的运动不确定； 则机构的运动完全确定。
机构的自由度 机构具有确定运动时所必须给定的独立运动 参数的数目，其数目用F表示。
结论 机构具有确定运动的条件是：机构的原动件数目应等
于机构的自由度数目F。
◆ 平面机构自由度的计算公式
1.构件
从运动角度来看，任何机器（或机构）都是由许多独 活塞
立运动单元体组合而成的，这些独立运动单元体称为
构件。
连杆
气缸体
从加工制造角度来看，任何机器（或机构）都是
曲轴
由许多独立制造单元体组合而成，这些独立制造
单元体称为零件。
齿轮
构件可以是一个零件；也可以是由一个以上的零件组成。图示内燃机中的 连杆就是由单独加工的连杆体、连杆头、轴瓦、螺杆、螺母、轴套等零件 组成的。这些零件分别加工制造，但是当它们装配成连杆后则作为一个整 体运动，相互之间不产生相对运动。
F 3n 2 pl ph 35 26 0 3
F 3n 2 pl ph
? 33 231
2
F 3n 2 pl ph 34 26 0 0
复合铰链 由m个构件组成的复合铰链，共有(m-1)个转动副。

机械系统的运动简图设计

机械系统的运动简图设计

运动简图的绘制步骤
确定机械系统的组成和功能
了解机械系统的基本组成和各部分的功能， 确定需要表示的运动关系。
绘制机械系统各部分的轮廓
根据实际情况绘制出机械系统各部分的轮廓， 以便于表示其运动关系。
选择合适的图形符号
根据需要表示的运动关系，选择合适的图形 符号来表示各部分。
标注尺寸和参数
根据需要标注出机械系统各部分的尺寸和运 动参数，以便于分析和设计。
通过运动简图分析，优化传动系 统的参数，如齿轮模数、带轮直 径等，提高传动效率。
03
传动系统可靠性分 析
利用运动简图，分析传动系统的 可靠性，预测潜在的故障和问题， 提出相应的改进措施。
控制系统设计与调试

控制。
控制系统调试
通过运动简图，对控制系统进行调 试，确保系统稳定、可靠地运行。
传动系统运动简图绘制方法
根据传动部件的工作原理和运动形式，使用规定的图形符号和比例 尺绘制传动系统运动简图。
传动系统运动简图的应用
用于分析传动系统的运动特性和工作原理，比较不同传动方案的优 缺点，以及进行传动系统的优化设计和改进。
控制系统运动简图设计
控制系统运动简图定义
控制系统运动简图是一种用图形符号表示机 械系统中控制元件和运动关系的简化图形。
运动原理
机械系统的运动是通过各组成部分的 相对运动来实现的，这些相对运动包 括转动、移动等。
02
运动简图设计基础
运动简图的定义与作用
定义
运动简图是一种用图形符号表示机械系统运动关系的简化示意图，用于描述机 械系统的运动规律、运动轨迹和运动参数。
作用
运动简图能够直观地表达机械系统的运动关系，便于分析和设计机械系统，提 高设计效率。

机械原理第二章2-1

机械原理第二章2-1

2 1
3 1 4
2
4
3
2. 机构
机构：若将运动链的一个构件固定为机架
时，运动链便成为机构。
构件的分类
机构中的构件可分为三大类： （1）机架 机构中固定不动的构件。 一个机构只有一个机架。 （2）原动件(主动件) 机构中按给定的已知运动规律独立运动的构件。 （3）从动件 机构中除原动件外的其余活动构件。 当确定原动件后，其余从动件随之作 确定的运动。
•根据运动副引入的约束数 •根据构成运动副的两构件之间的相对运动 •根据构成运动副的两构件之间的接触情况 •根据构成运动副的两构件的接触部分几何形状
运动副分类
根据运动副引入的约束数，运动副分为五级 I级副： 引入1个约束的运动副 Ⅱ级副：引入2个约束的运动副 Ⅲ级副：引入3个约束的运动副 Ⅳ级副：引入4个约束的运动副 Ⅴ级副：引入5个约束的运动副
圆柱副(cylindric pair)
球销副(sphere-pin pair)
环运动副(looping pair)
二、运动链(Kinematic Chain)和机构
1.运动链(Kinematic Chain)
2.机构
1.运动链(Kinematic Chain) 运动链
用运动副将两个或两个以上的构件连接 而成的系统称为运动链。
1 2 3 4
3
2 1
如果机构中有一个或多个高 副，则称此机构为高副机构。
机构
平面机构中的所有运动副一定是平面运动副， 但是只包含平面运动副的机构也可能是空间机构。
例如:
万向联轴节是空 间机构，该机构 只包含转动副 （平面运动副）
三、平面机构运动简图
1.机构运动简图的定义和目的 2.机构运动简图的作用 3.运动副和构件的表示方法 4.绘制机构运动简图的步骤

机械系统的运动简图课件

。
运动特性
曲柄滑块机构的运动特性包括行 程、速度、加速度等，这些特性 与机构的尺寸参数、连杆长度、
曲柄转角等因素密切相关。
齿轮传动机构
工作原理
齿轮传动机构是由两个或多个齿轮组成，通过齿轮的啮合 实现动力和运动的传递。
应用场景
齿轮传动机构广泛应用于各种机械设备和仪器仪表中，如 机床、汽车、钟表等。
类型与特点
简图的绘制原则与规范
规范与标准 • 遵循国家相关标准，如《机械制图》等。
• 采用统一的线型和颜色，以便于区分和辨识。
简图的绘制原则与规范
• 标注必要的尺寸和参数，便于定量分析和计算。
通过以上内容的学习和应用，可以更好地理解和分析机械系统的运动特性，为机 械设计和分析提供有力支持。
03
机械系统运动简图的分析方法
基于运动简图的机构设计项目实践
3. 通过运动简图分析机构性能，并进行优化设计。
4. 构建实验模型或原型机，测试并验证设计结果。
THANKS
感谢观看
机构运动分析实践
01
实践内容
02
选择一典型机构，绘制其运动简图。
基于运动简图，采用图解或解析法进行机构的位置分析。
03
机构运动分析实践
利用速度瞬心法或矢量方程法进行机构的速 度分析。
通过加速度分析，研究机构的动态性能。
机构运动分析实践
实践步骤
1
2
1. 确定实践所用的机构和运动简图。
3
2. 应用运动学原理，进行机构的位置分析，求解 关键位置参数。
齿轮传动机构可分为直齿轮、斜齿轮、锥齿轮等多种类型 ，不同类型的齿轮传动机构具有不同的传动特点，如传动 比、传动效率、噪音等。
凸轮机构

机械原理典型例题(第二章机构分析)10-13

4
ω
1 2 3
解： 机构的自由度， 机构的自由度， n = 4, pl = 6, ph = 0 F = 3n - 2 pl - ph = 3×4－2×6－0 × － × － =0 F＜机构原动件数 ＜ 不能运动。 不能运动。 修改： 修改： 增加机构自由度的 方法是： 方法是：在机构的 适当位置添加一个 活动构件和一个低 副或者用一个高副 代替原来机构中的 一个低副。 一个低副。
例9：图示牛头刨机构设计方案图。设计者的意图是动力由曲 ：图示牛头刨机构设计方案图。 输入， 使摆动导杆3做往复摆动 柄1输入，通过滑块 使摆动导杆 做往复摆动，并带动滑枕 输入 通过滑块2使摆动导杆 做往复摆动，并带动滑枕4 往返移动以达到刨削的目的。 往返移动以达到刨削的目的。试分析此方案有无结构组成原理 上的错误，若有，请说明原因并修改。 作业：补充修改方案） 上的错误，若有，请说明原因并修改。（作业：补充修改方案）
计算图示机构的自由度，并进行机构组成分析， 例8: 计算图示机构的自由度，并进行机构组成分析， 确定杆组和机构的级别。 确定杆组和机构的级别。
2
1 1 3 33 4 4
7
4
5 5
6
2 1
不同的原动件， 不同的原动件，组成机构的杆 组与级别不相同。 组与级别不相同。
解： 计算机构的自由度 A处为复合铰链，则 处为复合铰链， 处为复合铰链 n = 6, pl = 8, ph = 0 F = 3n - 2 pl - ph = 3×6－2×8－0 =2 × － × － 机构的组成 ① 以构件1、2为原动件： 以构件 、 为原动件： 为原动件 6-5为Ⅱ级杆组；3-4为Ⅱ级杆组 为 级杆组； 为 机构为Ⅱ级机构。 机构为Ⅱ级机构。 以构件2、 为原动件 为原动件： 以构件 、6为原动件： 1-3-4-5为Ⅲ级杆组，机构为Ⅲ 为 级杆组，机构为Ⅲ 级机构。 级机构。 以构件1、 为原动件 为原动件： 以构件 、6为原动件： 4-5为Ⅱ级杆组；2-3为Ⅱ级杆组 为 级杆组； 为 机构为Ⅱ级机构。 机构为Ⅱ级机构。

机械原理——第2章 机构的的组成及结构分析


2
1 1 2
2
1
2 1 2
1
1 1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
2 1
1 2
3. 运动链
运动链－两个以上的构件通过运动副的联接 而构成的系统。 工业 机器人
闭式链、
开式链
4. 机构能够用来传递运动和动力的可动装置。 机架－作为参考系的构件，如机床床身、车辆 底盘、飞机机身。
原（主）动件－按给定运动规律运动的构件。 从动件－其余可动构件。
⑦已知：AB＝CD＝EF，计算图示平行四边形 机构的自由度。 B C 2 E 解：n= 4， PL= 6， PH=0 1 F=3n － 2PL － PH 4 3 =3×4 －2×6 F D A =0 3.虚约束 －－对机构的运动实际不起作用的约束。 计算自由度时应去掉虚约束。 ∵ FE＝AB ＝CD ，故增加构件4前后E 点的轨迹都是圆弧，。 增加的约束不起作用，应去掉构件4。
1.杆组的各个外端副不可以同时加在同
一个构件上，否则将成为刚体。如：
2.机构的级别与原动件的选择有关。
§2－8 平面机构中的高副低代
高副低代：为了使平面低副机构的结构分析和运动
分析的方法能适用于含有高副的平面机构，根据一 定条件将机构中的高副虚拟地以低副代替的方法。 高副低代条件：
1、代替前后机构的自由度不变
一般构件的表示方法
杆、轴构件
固定构件
同一构件
一般构件的表示方法
两副构件
三副构件
注意事项:
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
在 机 架 上 的 电 机 带 传 动 齿 轮 齿 条 传 动 圆 锥 齿 轮 传 动

机械系统的运动简图

2、适当选择投影面
一般选择与多数构件的运动平面相平行的面 作为投影面。
2019/12/18
机电学院
37
3、选择适当的比例尺，绘制机构运动简图
选择适当的比例尺，根据机构的运动尺寸定出 各运动副之间的相对位置，用构件和运动副的规定 符号绘制机构的运动简图。
4、标出原动件，给各构件标上代号
一般原动件标号为1，机架为最后标号。
凸轮副
2019/12/18
机电学院
15
1－1 运动副
齿轮副
2019/12/18
机电学院
16
1－1 运动副
二、空间运动副 若两构件之间的相对运动均为空间运动，则称为空间运动副。
螺旋副
球面副
2019/12/18
机电学院
17
1-2 机械系统的运动简图设计
1.2.1 运动副及构件的表示方法 1.构件 构件均用直线或小方块等来表示，画有斜线的表示机架。
2019/12/18
机电学院
6
1－1 运动副
1.1.1 运动副
运动副：构件和构件之间既要相互连接（接触）在一起，又 要有相对运动。而两构件之间这种可动的连接（接 触）就称为运动副。
2019/12/18
机电学院
7
运动副元素－直接接触的部分（点、线、面） 例如：滚动轴承、活塞与缸套、齿轮齿廓等。
回转副
机电学院
41
活塞泵简图
2019/12/18
机电学院
42
例 试绘制内燃机的机构运动简图
2019/12/18
机电学院
43
图示油泵机构中，1为曲柄，2为活塞杆，3为转块，4为泵体。试绘 制该机构的运动简图。
2019/12/18
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第2章 平面机构的组成及结构分析 章
本章主要介绍了机构的组成及特点， 本章主要介绍了机构的组成及特点，分析机构具有确定 运动的的条件， 运动的的条件，学会平面机构运动简图的绘制及自由度的 计算， 明确机构分析的目的。 计算， 明确机构分析的目的。
第2章 平面机构的组成及结构分析 章
§2.1 平面机构的组成 §2.2 平面机构的运动简图 §2.3 平面机构的自由度 所有构件的运动平面都相互平行的机构称为平面 机构，否则称为空间机构。 机构，否则称为空间机构。常用机构大多数为平 面机构， 面机构，本章仅讨论平面机构的情况 。
图2-9 高副的表示方法
其它他常用零部件的表示方法可参看GB4460-84“机构运动简图符号”。
2008-9-1 机械设计基础
2.2 平面机构运动简图
2.2.2 构件的表示方法 构件的相对运动是由运动副决定的，所以在表示机构运动 简图中的构件时，把构件上的运动副按照其相对位置先用 符号表示出来，再用简单的线条连接起来。表示方法如图 2-10所示。
2008-9-1 机械设计基础
2.3 平面机构的自由度及具有确定运动的条件
2.3.3 计算平面机构自由度时几种特殊结构的处理
1.复合铰链 两个以上构件组成两个或多个共轴线的转动副，即为复合铰链 。 2.局部自由度 机构中常出现一种与整个构件运动无关的自由度，称为局部自 由度或多余自由度。 。 3.虚约束
2008-9-1
机械设计基础
2.3 平面机构的自由度及具有确定运动的条件
2.3.2 机构具有确定运动的条件 ■ 实例分析
(
a)两个自由度
(b)一个自由度 F=3×3-2×4=1 图2-13 不同自由度机构的运动
(c)0个自由度 F=3×4-2×6=0
F=3×4-2×5=2
综上所述：机构具有确定运动的条件是：机构自由度必须 大于零、且原动件数与其自由度必须相等。
2008-9-1 机械设计基础
2.1 平面机构的组成
图2-6 齿轮高副
保留2个自由度， 保留2个自由度， 带进1 带进1个约束
由上述可知，在平面机构中， 每个高副引入一个约束，机 构即失去一个自由度。
机械设计基础
2008-9-1
2.1 平面机构的组成
运动副的特点 低副两构件之间为面接触，只能作相对滑动，容易制造 和维修，其承受载荷时接触处单位面积上的压力小，承 载能力大，耐磨损，寿命长，但滑动效率较低； 高副的两构件之间则可作相对滑动或滚动，或两者并存， 承受载荷时接触处单位面积上的压力大，耐磨损，制造 维修困难，但能传递复杂的运动。
2008-9-1
机械设计基础
3.3 平面机构的自由度
三个构件在同一轴线处，两个转动副。 推理：m个构件时，有m – 1个转动副。
2008-9-1
机械设计基础
3.3 平面机构的自由度
C处为复合铰链 n = 5, Pl = 7, Ph = 0 F = 3n - 2Pl – Ph = 3×5 -2×7 – 0 = 1
自由度和运动副约束 两构件构成运动副后，某些独立的相 对运动便受到限制，这种限制称为约束。运动副引入约束， 相对运动自由度随之减少。 运动副引入的约束数等于两构件相对自由度减少的数目。
2008-9-1 机械设计基础
2.1 平面机构的组成
按照接触特性，通常把运动副分为低副和高副两类。 1.低副 两构件通过面接触构成的运动副称为低副。 ⑴移动副：两构件间的相对运动为直线运动的，称为移动副 。
2008-9-1 机械设计基础
2.2.3 平面机构运动简图的绘制
例2.1 试绘制内燃机的机构运动简图
2008-9-1
机械设计基础
2.2.3 平面机构运动简图的绘制
解：1）分析运动，确定构 件的类型和数量 2）确定运动副的类型和 数目：5和6、7和8之间分别 构成高副；2和4、8和4之间 分别构成移动副；7和4、2和 2、2和3、3和4之间分别构成 转动副。 3）选择视图平面 4）选取比例尺，根据机 构运动尺寸，定出各运动副 间的相对位置 5）画出各运动副和机构 符号，并表示出各构件
处理方法 应除去虚约束，即 将产生虚约束的构件5及 运动副除去不计。 n = 3, Pl =4, Ph =0 F = 3×3 - 2×4 – 0 = 1 与实际相符
2008-9-1
机械设计基础
3.3 平面机构的自由度
虚约束常见情况及处理 1.两构件未组成运动副前，连接点处的轨迹已重合为一，组成的 运动副存在虚约束。
说明 说明
在运动副引入的约束中，有些约束对机构自由度的影响是重复 的。这些对机构运动不起限制作用的重复约束，称为虚约束，
说明
虚约束常见情况及处理方法 虚约束对机构的影响
2008-9-1 机械设计基础
定运动的条件
例2-4 试计算图2-19所示的大筛机构的自由度，并判断它是否有 确定的运动。 解 机构中的滚子有一个局部自由度。在E和E′组成两个导路平 行的移动副，其中之一为虚约束。C处是复合铰链。将滚子与 顶杆焊成一体，去掉移动副E′，并在C点去掉2个回转副。由此 得，n=7，PL=9，PH=2。其自由度为： F=3n-2PL-PH=3×7-2×9-2=2 因为机构有两个原动件 ，其自由度等于2， 所以具有确定的运动。
(b)
2008-9-1
机械设计基础
2.2 平面机构运动简图
移动副表示方法 两构件组成移动副，其导路必须与相对移动方向一致。
2008-9-1
机械设计基础
2.2 平面机构运动简图
高副表示方法
两构件组成高副时，应绘出两构件接触处的曲线轮廓。 对于凸轮、滚子，习惯上绘出其全部轮廓； 对于齿轮，常用点划线画出其节圆。
(a)两副构件 图2-10 构件的表示方法
(b)三副构件
2008-9-1
机械设计基础
2.2 平面机构运动简图
2.2.3 平面机构运动简图的绘制 ⒈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，以确定运动副的数目。 ⒉按照运动传递的路线，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。 ⒊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。 ⒋选择适当的比例尺，定出各运动副之间的相对位置，用 规定的简单线条和各种运动副符号，绘制机构运动简图。 根据图纸的大小、实际机构的大小和表达清楚机构的结构 为依据，选择长度比例尺
2008-9-1 进气阀3 进气阀
活塞2 活塞 顶杆8 顶杆 连杆5 连杆
排气阀4 排气阀 气缸体1 气缸体
曲轴6 曲轴
齿轮10 齿轮 机械设计基础
凸轮7 凸轮
2.2.3 平面机构运动简图的绘制
2008-9-1
机械设计基础
2.2.3 平面机构运动简图的绘制
例题二： 例题二：绘制图示颚式破碎机的机构运动简图
分析： 构件2、2组成以A为中心的回转副； 构件2、3组成以B为中心的回转副； 故构件3、4组成以C为中心的回转副； 构件4、2组成以D为中心的回转副。
2008-9-1 机械设计基础
(a) (b) 图2-12 颚式破碎机及其机构简图
2.3 平面机构的自由度及具有确定运动的条件
2.3.1 平面机构自由度的计算 如果一个平面机构中包含有N个构件，其中2个构件固定为 机架，则有n=N-2个活动构件，若有PL个低副和PH个高副。 则这些活动构件在未用运动副联接之前，其自由度总数为3n。 当用PL 个低副和PH 个高副联接成机构之后，全部运动副所 引入的约束为2PL+ PH 。因此活动构件的自由度总数减去运 动副引入的约束总数，就是该机构的自由度数，用F表示， 有 F=3n-2PL- PH （2-2） 由公式可知，机构自由度F取决于活动构件的数目以及运动 副的性质和数目。
2008-9-1 机械设计基础
3.3 平面机构的自由度
n = 4, Pl =6, Ph = 0 F = 3×4 -2×6 – 0 = 0 与实际不符
构件5给机构引入三个自由度，四个约束。多出的一个约束 对机构的运动不起独立的限制作用，是虚约束。
2008-9-1
机械设计基础
3.3 平面机构的自由度
2008-9-1
机械设计基础
2.2 平面机构运动简图
2.2.1 运动副和构件的表示方法 ⒈运动副的表示方法 转动副表示方法 小圆圈表示转动副，其圆心表示两构件相对转动的轴线位置。 构件上画斜线的表示机架。 图面垂直于回转轴线时用2-7a表示； 图面不垂直于回转轴线时用2-7b表示。
(a) 图2-7 转动副的表示方法
2008-9-1
机械设计基础
2.3 平面机构的自由度及具有确定运动的条件
例2-3 计算图2-12b所示的颚式破 碎机的自由度。 解： 除机架外，颚式破碎机有 三个活动构件，n=3；四个转动 副共4个低副，PL=4，PH=0。 由式(2-2)得 F=3n-2PL-PH =3×3-2×4-2×0=2 该机构的自由度为2。
2008-9-1 机械设计基础
2.1 平面机构的组成
自由度：把构件可能出现的独立运动的数目称为自由度。
2.1.2 运动副
2008-9-1
机械设计基础
2.1 平面机构的组成
2.1.2 运动副
运动副：机构中两构件之间直接接触并能作相对运动的联接， 称为运动副。 运动副元素不 外乎为 点、线、面。
图2-2 运动副
图2-3移动副
具有2个约束， 具有2个约束， 保留了1 保留了1个自由度
2008-9-1 机械设计基础
2.1 平面机构的组成
⑵转动副： 两构件间的相对运动为转动的，称为转动副或 称为铰链副
图2-4 转动副
具有2个约束， 具有2个约束， 保留了1 保留了1个自由度
2008-9-1
a)固定铰链
机械设计基础