機(jī)械設(shè)計：平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析上

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1、第 1章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 1 1 運(yùn)動副及其分類 1 2 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖 1 3 平面機(jī)構(gòu)的自由度 1 4 速度瞬心及其在機(jī)構(gòu)速度 分析中的應(yīng)用 名詞術(shù)語解釋 : 1.構(gòu)件 獨(dú)立的運(yùn)動單元 內(nèi)燃機(jī) 中的連桿 1 1 運(yùn)動副及其分類 內(nèi)燃機(jī) 連桿 套筒 連桿體 螺栓 墊圈 螺母 軸瓦 連桿蓋 零件 獨(dú)立的制造單元 2.運(yùn)動副 a)兩個構(gòu)件、 b) 直接接觸、 c) 有相對運(yùn)動 運(yùn)動副元素直接接觸的部分（點(diǎn)、線、面） 例如： 凸輪 、 齒輪齒廓 、 活塞與缸套 等。 定義： 運(yùn)動副兩個構(gòu)件直接接觸組成的仍能產(chǎn) 生某些相對運(yùn)動的聯(lián)接。 三個條件，缺一不可 運(yùn)動副的分類： 1)按引入的

2、約束數(shù)分有： I級副 II級副 III級副 I級副、 II級副、 III級副、 IV級副、 V級副。 2)按相對運(yùn)動范圍分有： 平面運(yùn)動副平面運(yùn)動 平面機(jī)構(gòu) 全部由平面運(yùn)動副組成的機(jī)構(gòu)。 IV級副 例如： 球鉸鏈 、拉桿天線、 螺旋 、生物關(guān)節(jié)。 空間運(yùn)動副空間運(yùn)動 V級副 1 V級副 2 V級副 3 兩者關(guān)聯(lián) 空間機(jī)構(gòu) 至少含有一個空間運(yùn)動副的機(jī)構(gòu) 。 3)按運(yùn)動副元素分有： 高副點(diǎn)、線接觸，應(yīng)力高。 低副面接觸，應(yīng)力低 例如： 滾動 副 、 凸輪副 、 齒輪副 等。 例如： 轉(zhuǎn)動副 （回轉(zhuǎn)副）、 移動副 。 常見運(yùn)動副符號的表示 : 國標(biāo) GB4460 84 常用運(yùn)動副的符號 運(yùn)動副 名稱

3、 運(yùn)動副符號 兩運(yùn)動構(gòu)件構(gòu)成的運(yùn)動副 轉(zhuǎn) 動 副 移 動 副 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 兩構(gòu)件之一為固定時的運(yùn)動副 1 2 2 1 2 1 平 面 運(yùn) 動 副 平 面 高 副 螺 旋 副 2 1 1 2 1 2 2 1 2 1 1 2 1 2 球 面 副 球 銷 副 1 2 1 2 1 2 空 間 運(yùn) 動 副 1 2 1 2 1 2 構(gòu)件的表示方法 : 一般構(gòu)件的表示方法 桿、軸構(gòu)件 固定構(gòu)件 同一構(gòu)件 三副構(gòu)件 兩副構(gòu)件 一般構(gòu)件的表示方法 運(yùn)動鏈兩個以上的構(gòu)件通過運(yùn)動副 的聯(lián)接而構(gòu)成的系統(tǒng)。 注意事項(xiàng) : 畫構(gòu)件

4、時應(yīng)撇開構(gòu)件的實(shí)際外形，而只考慮運(yùn)動副 的性質(zhì) 。 閉式鏈 、 開式鏈 3. 運(yùn)動鏈 若干 1個或幾個 1個 4. 機(jī)構(gòu) 定義 ： 具有確定運(yùn)動的運(yùn)動鏈稱為機(jī)構(gòu) 。 機(jī)架 作為參考系的構(gòu)件 ， 如機(jī)床床身、車輛 底盤、飛機(jī)機(jī)身。 機(jī)構(gòu)的組成： 機(jī)構(gòu) 機(jī)架原動件從動件 機(jī)構(gòu)是由若干構(gòu)件經(jīng)運(yùn)動副聯(lián)接而成的 ， 很顯然 ， 機(jī)構(gòu)歸屬于運(yùn)動鏈 ， 那么 ， 運(yùn)動鏈在什么條件下就 能稱為機(jī)構(gòu)呢 ？ 即各部分運(yùn)動確定 。 分別用四桿機(jī)構(gòu)和五桿機(jī)構(gòu)模型演示得出如下結(jié)論： 在運(yùn)動鏈中，如果以某一個構(gòu)件作為參考坐標(biāo)系，當(dāng)其中另一個（或少數(shù)幾個）構(gòu)件相對于該坐標(biāo)系 按給定的運(yùn)動規(guī)律運(yùn)動時，其余所有的構(gòu)件都能得到確

5、定的運(yùn)動，那么，該運(yùn)動鏈便成為機(jī)構(gòu)。 原（主）動件 按給定運(yùn)動規(guī)律運(yùn)動的構(gòu)件 。 從動件 其余可動構(gòu)件。 1 2 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 用以說明機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件之間的相對 運(yùn)動關(guān)系的簡單圖形。 作用： 1.表示機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動情況。 機(jī)動示意圖不按比例繪制的簡圖 現(xiàn)摘錄了部分 GB4460 84機(jī)構(gòu)示意圖如下表 。 2.作為運(yùn)動分析和動力分析的依據(jù)。 常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖符號 在 機(jī) 架 上 的 電 機(jī) 齒 輪 齒 條 傳 動 帶 傳 動 圓 錐 齒 輪 傳 動 鏈 傳 動 圓柱 蝸桿 蝸輪 傳動 凸 輪 傳 動 外嚙 合圓 柱齒 輪傳 動 機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 應(yīng)滿足的 條件 ： 1.構(gòu)件數(shù)目與實(shí)

6、際相同 2.運(yùn)動副的性質(zhì)、數(shù)目與實(shí)際相符 3.運(yùn)動副之間的相對位置以及構(gòu)件尺寸與實(shí)際機(jī)構(gòu) 成比例 。 棘 輪 機(jī) 構(gòu) 內(nèi)嚙 合圓 柱齒 輪傳 動 繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 順口溜： 先兩頭，后中間， 從頭至尾走一遍， 數(shù)數(shù)構(gòu)件是多少 ， 再看它們怎相聯(lián) 。 步驟： 1.運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械，搞清楚運(yùn)動副的性質(zhì)、數(shù)目和構(gòu)件數(shù)目； 4.檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)是否滿足運(yùn)動確定的條件。 2.測量各運(yùn)動副之間的尺寸，選投影面（運(yùn)動平面）， 繪制示意圖。 3.按比例繪制運(yùn)動簡圖。 簡圖比例尺： l =實(shí)際尺寸 m / 圖上長度 mm 思路： 先定原動部分和工作部分（一般位于傳動線 路末端），弄清運(yùn)動傳遞路線，確定構(gòu)件數(shù)目及運(yùn) 動副的類型，并用符號表示出來。 舉例： 繪制 破碎機(jī) 和 偏心泵 的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。 D C B A 1 4 3 2 繪制圖示 鱷式破碎機(jī) 的運(yùn)動簡圖。 1 2 3 4 繪制圖示 偏心泵 的運(yùn)動簡圖 偏心泵