第二章 机械系统及机械运动简图.

1
3
aC1n c2 (c3) aC1t 4 D
A
4 P c1
一步减少未知数的个数。
n t k r aC2 aC3D aC3D aC1 aC2C1 aC2C1
2 3 l3
大小： 方向：
？ 3l3
√ √
21vC 2C 1 ？
√ ∥AB
C→D ⊥CD
2) 取速度比例尺a , 作 加速度多边形。
P
c1
( 顺时针 ）
2. 加速度分析：
1) 依据原理列矢量方程式 分析：
aC2 = aC1 + aC2C1
B
2 C akC2C1
当牵连点系（动参照系）为 转动时，存在科氏加速度。 3
D 4
ω1
1
1
c2 (c3)
r k aC2C1 aC2C1 aC2C1
科氏加速度
A
4 P c1
k r a 2 v
√
√
22lBC
C→B
？
⊥BC
b) 根据矢量方程式，取加速度比例尺
a

实际加速度
c´ 图示尺寸
m/
s2
p
mm
, 作矢量多边形。
c e b
p
极点
n
b
由加速度多边形得：
aC a pc m / s2
t 2 aCB l BC a nc l BC
同样，如果还需求出该构件上E 点的加速度 aE，则
pe 则代表 aE

由加速度多边形得：
p c´ n
aE pea
△b’c’e’ ~ △BCE , 叫 做
△BCE 的加速度影像，字 母的顺序方向一致。

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。

2．平面机构自在度的计算公式
自在运动构件经过运动副组成机构 时，由于运动副发生的约束，其自在 度将随之增加。至于自在度增加的数 目，那么因运动副性质的不同而不同。 作为平面机构，我们知道其运动副只 能是低副〔转动副和移动副〕和高副 组成。
在低副中，十分显然转动副和移动 副区分限制了构件的两个自在度 〔即两个移动或一个移动和一个转 动〕，也就是说使机构增加了两个 自在度；在高副中，只限制了两个 构件沿接触点公法线方向的移动， 也就是说构件增加了一个自在度。
3．运动链与机构
前面引见了构件和运动副的概念， 下面我们给出运动链和机构的概念。
假定干个构件经过运动副所构成 的相对可动的构件系统称为运动链。 可以分为两大类：假设运动链构成首 末封锁的系统，
图2-5
如图中的a、b，我们称其为闭式运动 链；假设运动链未构成首末封锁的系统，如 图中的c、d，我们称其为开式运动链。在各 种机械中，普通都采用闭链。
机构运动简图必需与原机构具有完全相
反的运动特性，疏忽对运动没有影响的尺寸。 只要这样我们才可以依据运动简图对机构停 止运动剖析和受力剖析。为了到达这一要求， 绘制运动简图要遵照以下步骤：
⑴．依据机构的实践结构和运动状况，找出 机构的原动件〔即作独立运动的构件〕及任 务执行构件〔即输入运动的构件〕；
d.按运动形状分类：可以分为平 面运动副和空间运动副，凡是两 构件运动平面相互平行的运动副 称为平面运动副，而运动平面不 相互平行的称为空间运动副。如 前图中的螺旋副和球面副。
由于构成运动副的 两构件之间的相对 运动仅与运动副元 素的几何外形及接 触状况有关，所以 各种运动副常用规 则的复杂符号来表 示，这些符号国度 曾经制定有规范， 我们教材上的表就 是其中的一局部。

简图表示法内 容1、 运动副的画法 1）转动副：当回转轴线垂直纸面时，在回转中心处画一个小圆圈即可。

回转轴线不平行纸面时，见左属第4个图。

2）移动副：注意移动方向 3）高副：画出高副接触点处的曲线轮廓，注意曲率中心与构件的实际曲率中心要一致。

2、构件的画法原则：忽略构件的外形和截面尺寸，突出特征尺寸。

1）含两个运动副的构件 2）含三副构件 3）特殊构件：如：齿轮要用点划线或细实线画出相互啮合齿轮的一对节圆； 凸轮、滚子要画出全部轮廓 3、简图的画法（1）分清机构中的原动件，从动件，机架，点清构件个数； （2）分清运动副的种类和数目，确定运动副的位置。

（3）选择恰当的比例尺，选择合理的投影平面（多数构件所在的平面）（4）用规定的线条和符号表示构件和运动副，画图。

例：绘制图1-3鄂式破碎机的机构运动简图如左图所示。

机构运动简图一定要画到最简，构件尽量用直线表示，运动副用规定的符号表示。

内容2-3 平面机构的自由度一、平面机构的自由度机构具有的独立运动的数目，就是机构的自由度。

设机构由N 个构件组成（活动件数目n=N-1），其中含有L P 个低副，H P 个高副，则机构的自由度L H 32F n P P =--二、机构具有确定运动的条件通过计算，三角架、铰链四杆机构、铰链五杆机构的自由度分别为0，1，2，我们知道，若0F ≤，构件的组合不能运动；只有当0F >时，构件的组合才可以运动。

若自由度数大于原动件的个数，运动不确定；若自由度数小于原动件的个数，必将导致薄弱环节的破坏。

所以，机构具有确定运动的条件是：0F >且机构的自由度数等于原动件的个数。

三、计算机构自由度时应注意的事项问题的引出：给出几个机构：平行四边形机构、静定的五杆机构、尖顶滚子从动件盘形凸轮机构，求它们的自由度。

引出：计算平面机构的自由度时，要注意以下特殊问题。

（一）复合铰链若在同一点形成两个或两个以上的转动副，则该点称为复合铰链。