第一章 平面机构自由度及速度分析

第1章 平面机构的自由度和速度分析§1-1 运动副及其分类 §1-2 平面机构的运动简图 §1-3 平面机构的自由度 §1-4 速度瞬心及其在机构速度分析中的应用

名词术语解释: 1.构件 -独立的运动单元 零件 -独立的制造单元

§1-1

运动副及其分类内燃机中的连杆套筒

内燃机 连杆 螺栓 垫圈 螺母

连杆体 轴瓦

连杆盖

2.运动副 定义：运动副--两个构件直接接触组成的仍能产 生某些相对运动的联接。 a)两个构件、b) 直接接触、c) 有相对运动

三个条件，缺一不可 运动副元素-直接接触的部分(点、线、面)例如：滚子凸轮、齿轮齿廓、活塞与缸套等。

运动副的分类：1)按引入的约束数分有：

I级副、II级副、III级副、IV级副、V级副。

I级副

II级副

III级副

两者关联

IV级副

V级副1

V级副2

V级副3

2)按相对运动范围分有： 平面运动副-平面运动 空间运动副-空间运动

例如：球铰链、拉杆天线、螺旋、生物关节。 平面机构-全部由平面运动副组成的机构。 空间机构-至少含有一个空间运动副的机构。

3)按运动副元素分有： ①高副-点、线接触，应力高。 例如：滚动副、凸轮副、齿轮副等。

②低副-面接触，应力低

例如：转动副(回转副)、移动副 。

常见运动副符号的表示: 国标GB4460-84

常用运动副的符号 运动副 名称

运动副符号两运动构件构成的运动副 2 2 1 2 2 1

两构件之一为固定时的运动副2 1 2 1 2 1 2 1 1 2 2 2

平 面 运 动 副

转 动 副

1

1

12

1

2移 动 副 1 2 1

2 1 2 1 1

平 面 高 副 2 螺 旋 空 副 间 运 动 球 副 面 副 球 销 副

21 1 2

2

12 1 2

11 1

2

1

2

12

12

12

2 1

1 2

构件的表示方法:

一般构件的表示方法杆、轴构件

固定构件

同一构件

一般构件的表示方法

两副构件

三副构件

注意事项:

画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副 的性质。 3. 运动链 运动链-两个以上的构件通过运动副 的联接而构成的系统。闭式链、开式链

4. 机构

机构是由若干构件经运动副联接而成的，很显然，机构归属于运动链，那么，运动链在什么条件下就 能称为机构呢？即各部分运动确定。分别用四杆机构和五杆机构模型演示得出如下结论： 在运动链中，如果以某一个构件作为参考坐标系，当其中另一个(或少数几个)构件相对于该坐标系 按给定的运动规律运动时，其余所有的构件都能得到确定的运动，那么，该运动链便成为机构。

定义：具有确定运动的运动链称为机构 。 机架-作为参考系的构件，如机床床身、车辆 底盘、飞机机身。 原(主)动件-按给定运动规律运动的构件。 从动件-其余可动构件。

机构的组成： 机构=机架+原动件+从动件1个 1个或几个 若干

§1-2 平面机构运动简图机构运动简图-用以说明机构中各构件之间的相对 运动关系的简单图形。 作用： 1.表示机构的结构和运动情况。 2.作为运动分析和动力分析的依据。

机动示意图-不按比例绘制的简图现摘录了部分GB4460-84机构示意图如下表。

常用机构运动简图符号在 机 架 上 的 电 机 带 传 动 齿 轮 齿 条 传 动 圆 锥 齿 轮 传 动