1 平面机构的机构运动简图

D 3
8
I
G
C
2
BA
1
绘图步骤： •了解机构组成：固定、活动构件，运动流向 •分析构件间相对运动：运动副类型、数目 •确定与运动有关的尺寸：回转中心、导路中 心位置，高副接触点位置 •选择适当视图：全面反映机构运动关系 •定长度比例μl=实际尺寸/图形尺寸
C B
内燃机由连杆机构、齿轮 机构、凸轮机构等组成。
第一章 平面机构的机构运动简图与自由度
§1. 1 平面机构运动副及其分类 §1. 2 平面机构运动简图 §1. 3 平面机构的自由度
§ 平面机构运动副及其分类
一、构件的自由度及其约束
两个构件在用运动副联结前有六个独立的相对运动。 y
y
构件2
O
构件1
x
z 空间构件的自由度
转动副
构件2
O
x
平面构件的自由度
构件的类型
固定件（机架）
用来支承活动件，在机构中相对固定不动的构件， 通常作为参考坐标系
原动件
即运动规律已知的活动构件，它的运动规律由外界给定， 一般与机架相连。在机构运动简图中，原动件用箭头标注
从动件
机构中随原动件运动而运动的其余构件
关于平面机构运动简图
什么是机构运动简图：忽略那些与机构运动无关的因素，仅用 规定的符号和简单的线条来表示构件和运动副，并按一定比 例绘出的反映机构中各构件相对运动关系的简单图形。
蜗 轮 蜗 杆 机 构
运动简图的绘制
实际构件的外形和结构可以是多种多样的。在绘制机构的运动简图时， 构件的表达原则是撇开那些与运动无关的构件外形和结构，仅把与运动有关 的尺寸用简单的线条表示出来。
例1: 中间盘用三个转动副与构件1、2、3连接，圆盘的直径大小与运动无关，与 运动有关的只是三个转动副间的距离，所以该圆盘可以用右边的简单线条表示。
A D
雷达天线的俯仰角调节 机构只是一个单独的平面 连杆机构。
§4-3 平面机构自由度的计算
Y
n
t
2
x
y
Xn
t
1
1 移动副
2 转动副
构件具有独立运动的数目，称为构件的自由度。 平面自由构件具有三个自由度。 运动副对构件独立运动的限制，称为约束。 一个平面低副带入两个约束。 一个平面高副带入一个约束。
机构的自由 度大于零，且 自由度数等于 原动件数（并 有一个机架）。
（通常，原动件为含低副构件且与机架相连, 只有一个自由度。）
一、复合铰链
要正确计算运动副数目 复合铰链 ——计算在内 结论：若有m (m3)个构件在同一处构成共轴线的转动副，将构成
复
2
3
5
1
6
4
F ＝ 3n－2PL－PH ＝ 3 5 －2 6 － 0
部分常用平面运动副的符号
转
2
2
2
2
动
副
1
1
1
1
2 2
2 2
1
1
1
1
移
2
2
动
副
1
1
2
平
面
高
副
1
曲面高副
2 1
齿轮高副
2
2
1 1
2 1
2 1
凸轮高副
3 2
1
常见平面运动构件表示方法
同一构件 两副构件 三副构件
常用机构运动简图符号
凸 轮 机 构
移 动 凸 轮
齿 轮 齿 条 机 构
齿 轮 机 构
圆 锥 齿 轮 机 构
用运动副联结后，彼此的相对运动受到某些约束
二、运动副
定义:机构中两构件直接接触的可动联接。
平面运动副 组成运动副的两构件只能作平面运动的运动副
平面运动副的分类及其表示方法
1
1 1
1
2 1
2
2
2 转动副
2
移动副
2
高副（点低或副线（接面触接）触）
n1
2
2
1
齿轮副
1
2
n
凸轮副
1
§ 平面机构的运动简图
平面机构的组成 关于平面机构运动简图 运动副及构件的表示方法 机构运动简图的绘制
例2：
例3：图所示偏心轮机构中的偏心轮与连杆，他们的外形和 结构与运动无关。与运动有关的只是偏心轮的外形心与 转动中心之间的距离。
平面机构运动简图的绘制
例4
①选择适当的绘图平面。
4
②找出原动件、从动件和机架。 确定构件的数目。
③确定运动副的数目和类型及 其相对位置。
④ 选择适当的比例尺，用规 定的符号绘制运动简图。
2 B 1A
C
3
2B 1 A
3
C 4
三、平面机构运动简图的绘制
例5：
B A
C
机架
B A
C
例7： 颚式破碎机
2
A
B
1
3
D 4 C
●
例8：
3 C 23 4
2
B 12
1
A 14
4
C234
2
3 4
B12
1 A14
例9： 活塞泵 运动副？
例10： 绘制小型压力机的机构运动简图
6
7
小型插床
F
E4 H5
原则：简单、规范、准确的反映运动。
与运动无关的因素：诸如构件的外形、截/断面尺寸、运动副 内部结构…...。
包含的主要内容：构件的数目、长度、运动副的类型、数目、 运动副之间的相对位置，注明原动件和机架等。
用途：它是机构设计的雏形也是设计者的交流语言。用于速 度和受力分析。便于抓住实质进行机构的分类和研究。
平面机构自由度的计算
1、自由度计算公式:
C
B
3
2
4
A
1
D
1
F = 3 n –2 PL– PH
n — 机构中活动构件的数目 PL— 机构中低副的个数 PH — 机构中高副的个数
例11:
B
2
A
1 1
C
3
4
n=3 ; PL =4 ; Ph=0 F=3×3 - 2×4=1
例13:
6 2
1
4 5
3
例12:
B
B A
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A C
C
平面机构的组成
运动链 若干构件通过运动副联接而成的系统称为运动链
机构
在运动链中，如果将某一构件固定，使另一个或几个构件按给定的运动规律 运动，而其余构件都随之作确定的相对运动，这种运动链则称为机构
机构是由若干构件通过运动副联接而成的具有确定运动的构件系统。
平面机构
若组成机构的各构件都在同一平面或相互平行的平面 内相对运动，则这种机构称为平面机构
F ＝ 3n － 2PL － PH 3 3 1
＝＝32 －2 －
＝ 3
m-1个低副
2
2
1
3
1
3
(a)
(b)
F ＝ 3n－2PL－PH ＝ 3 5 －2 7 － 0
＝ 1
例14 圆盘锯机构
F＝3n－2PL－PH ＝3 －7 2 6－ 0 ＝9 ?
F＝3n－2PL－PH ＝3 7－2 10－ 0 ＝1
复
复 复 复
二、局部自由度
局部自由度 —排除
机构中某些构件 所具有的局部运动， 并不影响机构运动的 自由度。
n=2 ; PL =2 ; Ph=1 F=3×2 - 2×2-1=1 n=6 ; PL =8 ; Ph=0 F=3×6 - 2×8=0
平面机构具有确定运动的条件
1。机构的自由度F：机构所具有独立运动的数目。
C
B
2
1
3
A
1
D
4
F=1
C
能动吗？
B 2
1 A
1
3 2
4
D
5
F=2
2。机构具有确定运动的条件