《機(jī)械設(shè)計(jì)第1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械設(shè)計(jì)第1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析.ppt（30頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 第 1章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 1-1 運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi) 一、幾個(gè)術(shù)語(yǔ) 自由度 構(gòu)件在空間中具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。 約 束 運(yùn)動(dòng)副對(duì)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的限制作用 。 運(yùn)動(dòng)副 兩構(gòu)件相互連接并能保持一定形式的相 對(duì)運(yùn)動(dòng)，把這種可動(dòng)連接稱(chēng)為 運(yùn)動(dòng)副 。 把形成運(yùn)動(dòng)副的點(diǎn)、線、面部分稱(chēng)為 運(yùn) 動(dòng)副元素 。 為了傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)與機(jī)構(gòu)之間必須具有 確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 二、運(yùn)動(dòng)副的種類(lèi) 運(yùn)動(dòng)副分為兩類(lèi)：低副和高副。 低副：兩構(gòu)
2、件通過(guò)面接觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為 低副 。 平面機(jī)構(gòu)中有兩種： 轉(zhuǎn)動(dòng)副（鉸鏈），移動(dòng)副 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 二、運(yùn)動(dòng)副的種類(lèi) 高副：兩構(gòu)件通過(guò)點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為 高副 。 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 1-2 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 機(jī)構(gòu) ：由運(yùn)動(dòng)副和構(gòu)件聯(lián)接而成。 平面運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 ：工程中常用簡(jiǎn)單的線條和符號(hào)表示構(gòu)件 和運(yùn)動(dòng)副。 一、平面機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的分類(lèi) 分成三類(lèi)：固定構(gòu)件，原動(dòng)件，從動(dòng)件。 固定構(gòu)件（機(jī)架）：用來(lái)支承活動(dòng)構(gòu)件的構(gòu)件。 原動(dòng)件（主動(dòng)件）：運(yùn)動(dòng)規(guī)律已知的活動(dòng)構(gòu)件。其 運(yùn)動(dòng)由外界輸入
3、。 從動(dòng)件：隨原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)的其余活動(dòng)構(gòu)件。 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 1-2 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 二、運(yùn)動(dòng)副表示方法及常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 低副 轉(zhuǎn)動(dòng)副 移動(dòng)副 高副 點(diǎn) 線 1.運(yùn)動(dòng)副表示方法 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 二、運(yùn)動(dòng)副表示方法及常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 2.常用構(gòu)件表示方法 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 例題 1 繪制顎式破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 例題 2 回執(zhí)活塞泵機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 l )(
4、 )( mm m 圖上長(zhǎng)度 實(shí)際長(zhǎng)度 三、繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的步驟 1搞清機(jī)構(gòu)各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，分清聯(lián) 接各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型，分清主動(dòng)件，從動(dòng)件，機(jī) 架等； 2選擇合理的視圖方向和主動(dòng)件位置； 3選取合適的比例尺，用規(guī)定的符號(hào)表示構(gòu)件和 運(yùn)動(dòng)副； 4繪出基準(zhǔn)線，標(biāo)出運(yùn)動(dòng)副、桿件編號(hào)和重要的 尺寸。 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 hl PPnF 23 式中： F 機(jī)構(gòu)所具有的自由度 n 活動(dòng)構(gòu)件數(shù) PL 低副數(shù)（限制兩個(gè)自由度） Ph 高副數(shù)（限制一個(gè)自由度） 1-3 平面機(jī)構(gòu)的自由度 一、平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算 運(yùn)動(dòng)鏈由 n個(gè)活動(dòng)構(gòu)件構(gòu)成
5、，具有 PL個(gè)低副、 Ph個(gè) 高副，則機(jī)構(gòu)的 自由度 為： 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 n=5,PL=7,Ph=0 例題 1 計(jì)算顎式破碎機(jī)的自由度 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 n=4,PL=5,Ph=1 例題 2 計(jì)算活塞泵的自由度 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 n=3,PL=4,Ph=0 計(jì)算翻斗車(chē)的自由度 例題 3 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 2 3 4 1 二、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件 1取一個(gè)構(gòu)件為機(jī)架。 2各構(gòu)件的相對(duì)自由度 F不小于 1。 3原動(dòng)件數(shù)等于自由度 F。 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 三、計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由
6、度時(shí)的注意事項(xiàng) 1復(fù)合鉸鏈 定義：兩個(gè)以上的構(gòu)件在同 一軸線上用轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接起來(lái) 構(gòu)成復(fù)合鉸鏈。 當(dāng) 個(gè)構(gòu)件組成復(fù)合鉸鏈 時(shí)，其 轉(zhuǎn)動(dòng)副數(shù)為 1 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 三、計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度時(shí)的注意事項(xiàng) 2局部自由度 定義 ：與機(jī)構(gòu)整體運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的自由度為局部自由度。 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 3虛約束 定義：約束對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的限制是重復(fù)的。 1）軌跡重合 2）軸線重合或?qū)菲叫? 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 4.對(duì)稱(chēng)部分 定義：對(duì)傳遞運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立作用的對(duì)稱(chēng)部分也 引起虛約束。 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速
7、度分析 n=7,PL=9,Ph=1 例題 1 計(jì)算大篩機(jī)構(gòu)的自由度 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 n=4,PL=5,Ph=1 例題 2 計(jì)算下列機(jī)構(gòu)的自由度 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 1 29273 23 hl PPnF 2 24243 23 hl PPnF 例題 3 計(jì)算下列機(jī)構(gòu)的自由度 綜合應(yīng)用 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 1-4 速度瞬心及其在機(jī)構(gòu)速度分析上的應(yīng)用 一、速度瞬心及性質(zhì) 1. 瞬心 ：兩剛體上瞬時(shí)相對(duì)速度為零的重合點(diǎn)為瞬心。 2.性質(zhì) ：兩剛體瞬心處絕對(duì)速度相等。 3.若機(jī)構(gòu)有 K個(gè)構(gòu)件，則此機(jī)構(gòu)有 瞬心
8、數(shù) 為 : 2 )1(2 kkCN k 瞬心數(shù) N 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 二、瞬心的求法 1.當(dāng)兩剛體組成 轉(zhuǎn)動(dòng)副 時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)副中心是它們的 瞬心。 2.當(dāng)兩剛體組成 移動(dòng)副 時(shí)，瞬心位于導(dǎo)路垂線的 無(wú)窮遠(yuǎn)。 3.當(dāng)兩剛體組成 純滾動(dòng)高副 時(shí)，接觸點(diǎn)是它們的 瞬心。 4.當(dāng)兩剛體組成 滑動(dòng)兼滾動(dòng)高副 時(shí)，瞬心在它們 接觸點(diǎn)的公法線上。 5.對(duì)于不接觸的兩構(gòu)件的瞬心，可用三心定理求 得。 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 三心定理 P 24 P 13 1 4 3 2 A D B C 做相對(duì)平面運(yùn)動(dòng)的三個(gè)構(gòu)件共有 三個(gè)瞬心
9、 ， 這三個(gè)瞬心位于同一直線上。 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 1 2 3 4 P12 P14 P43 P13 P24 1 1 2 2 3 3 4 4 P12 P12 P14 P23 P23 P43 P43 P13 P24 P14 P23 三心定理 做相對(duì)平面運(yùn)動(dòng)的三個(gè)構(gòu)件共有 三個(gè)瞬心 ， 這三個(gè)瞬心位于同一直線上。 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 例題 求鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的瞬心 A 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 例題 求鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的瞬心 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 例題 （ 續(xù) ） 求鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的瞬心 解：瞬心數(shù) ： 6個(gè) 1， 4瞬心為 A， 1， 2瞬心為 B 2， 3順心為 C， 3， 4瞬心在垂直導(dǎo)路無(wú)窮遠(yuǎn)處。 1， 2， 3： P12 ， P23 ， P13 3， 4， 1： P34 ， P41 ， P13 2， 3， 4： P23 ， P34 ， P24 4， 1， 2： P41 ， P12 ， P42 第 1章平面機(jī)構(gòu)的自由度及速度分析 重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容 1. 平面運(yùn)動(dòng)副的分類(lèi)及表示方法。 3.平面機(jī)構(gòu)自由度的確定。 2.運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制 。 第 1章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 4.平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件。 5.平面機(jī)構(gòu)瞬心的確定。
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