1、武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院 羅齊漢 1第一章機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)副機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖機(jī)械系統(tǒng)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院 羅齊漢 2第一章 機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)平面機(jī)構(gòu)：機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件都在 同一平面或相互平 行的平面中運(yùn)動(dòng)?？臻g機(jī)構(gòu)：機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的運(yùn) 動(dòng)平面不平行或不 重合。武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院 羅齊漢 3 彼此聯(lián)接 彼此有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)副機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的動(dòng)聯(lián)接一、低副 兩構(gòu)件面接觸1. 轉(zhuǎn)動(dòng)副 如軸與軸承2. 移動(dòng)副 如活塞與汽缸二、高副兩構(gòu)件點(diǎn)或線接觸 如齒輪間、凸輪間的接觸1-1運(yùn)動(dòng)副武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院 羅齊漢 41-2 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖按

2、一定的長(zhǎng)度比例尺，用構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副 的表達(dá)符號(hào)來表示機(jī)構(gòu)的組成關(guān)系一、運(yùn)動(dòng)副及構(gòu)件的表示符號(hào) GB4460-84武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院 羅齊漢 5平 面 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院 羅齊漢 6二、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制步驟 ：1. 分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，找出固定件、原動(dòng)件與從動(dòng)件。2. 從原動(dòng)件開始，按運(yùn)動(dòng)傳遞的順序分析各構(gòu) 件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況運(yùn)動(dòng)副、構(gòu)件數(shù)目。3. 選適當(dāng)視圖和適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)瞬時(shí)位置，取適當(dāng) 比例尺，用規(guī)定符號(hào)繪出。平 面 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院 羅齊漢 7例:繪制下圖所示牛頭刨床機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平 面 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖武漢理工大學(xué) 物

3、流工程學(xué)院 羅齊漢 81-3 平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算及有 確定運(yùn)動(dòng)的條件一、平面機(jī)構(gòu)的自由度( Degree of Freedom of a Planar Mechanism)1. 機(jī)構(gòu)的自由度定義機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)必須給定 的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。對(duì)任一平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件，有三個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)移動(dòng)，一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，即三個(gè)自由度。對(duì)一平面機(jī)構(gòu)，各構(gòu)件通過運(yùn)動(dòng)副相連，由于運(yùn)動(dòng)副 的直接接觸獨(dú)立運(yùn)動(dòng)受到限制，自由度也隨之減少。武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院 羅齊漢 9如果平面機(jī)構(gòu)由N個(gè)構(gòu)件組成，有一個(gè)為機(jī)架，活動(dòng)件數(shù)n=N-1， 則：n個(gè)活動(dòng)構(gòu)件的總自由度為3n； PH 個(gè) 高副引入PH個(gè) 約束； PL個(gè)低副引入2PL個(gè)

4、 約束；2. 平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式 F=3n - 2 PL PH武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院 羅齊漢 10例 :計(jì)算下圖所示鋸床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的 自由度數(shù)解：在本機(jī)構(gòu)中A、B、C、D 四處都由三個(gè)構(gòu)件組成復(fù)合鉸鏈，n7，PL10，PH=0，可得:F=37-210-0=1二、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度注意事項(xiàng)1. 復(fù)合鉸鏈兩個(gè)以上構(gòu)件同時(shí)在一軸線上用轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接。 不能看作一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，如為K個(gè)構(gòu)件，則有 K-1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院 羅齊漢 112. 局部自由度機(jī)構(gòu)中對(duì)其它構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)沒有影響 的自由度主要出現(xiàn)在凸輪滾子處，處理辦法: 將滾子看作不動(dòng)武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院 羅齊漢 12例：武漢理工大學(xué)

5、 物流工程學(xué)院 羅齊漢 132）兩構(gòu)件同時(shí)在幾處 構(gòu)成多個(gè)移動(dòng)副3）兩構(gòu)件同時(shí)在幾處 構(gòu)成同軸線轉(zhuǎn)動(dòng)副3. 虛約束機(jī)構(gòu)中與其它約束重復(fù)而不起限制 運(yùn)動(dòng)的約束出現(xiàn)在下列情況：1）軌跡重合4）兩點(diǎn)間的距離始 終不變武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院 羅齊漢 14例: 計(jì)算下圖 所示大篩機(jī)構(gòu)的自由度5）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)傳遞中對(duì)運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立作用 的對(duì)稱部分武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院 羅齊漢 15 如原動(dòng)件數(shù) 機(jī)構(gòu)自由度數(shù), 運(yùn)動(dòng)不確定 三、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件機(jī)構(gòu)中每一個(gè)原動(dòng)件具有一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)源，即獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)自由度是機(jī)構(gòu)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)數(shù)目， 則機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件為：原動(dòng)件數(shù) = 機(jī)構(gòu)自由度數(shù)原動(dòng)件數(shù) 機(jī)構(gòu)自由度

6、數(shù)， 構(gòu)件將會(huì)被破壞武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院 羅齊漢 16本章英語(yǔ)主題詞 連接 connection 剛體 rigid body 運(yùn)動(dòng)副 kinematic pair 面接觸 area contact (surface contact) 線接觸 line contact 點(diǎn)接觸 point contact 高副 higher pair 低副 lower pair 轉(zhuǎn)動(dòng)副 revolute pair 鉸鏈 hinge (pin joint) 移動(dòng)副 sliding pair 螺旋副 helical pair 自由度數(shù) degrees of freedom 復(fù)合鉸鏈 multiple pin j

7、oints 局部自由度 partial freedom 虛約束 formal constraint 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 kinematic scheme武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院 羅齊漢 17本章小結(jié)武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院 羅齊漢 18 重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容 1.平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制。 2.平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算。 3.平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件。武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院 羅齊漢 19例1解：c處復(fù)合鉸鏈武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院 羅齊漢 20例2解：C處局部自由度，E處復(fù)合鉸鏈武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院 羅齊漢 21例3 解：A、B、C、D處復(fù)合鉸鏈武漢理工大學(xué) 物流工程學(xué)院 羅齊漢 22例4解：齒輪I、J之一為虛約束A處復(fù)合鉸鏈武漢理工大