机械设计-机构运动简图

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1、第三章 平面机构的结构分析主要内容：主要内容：1、平面机构的运动简图2、平面机构的自由度计算 3.1节大江一句话说：不论是设计机器还是维修机器，我们都要将具体的机械抽象成简单的物理（运动学）模型；才能更清晰地理解其工作原理，帮助我们制定设计或维修方案。能力目标：1、将具体的机械抽象成简单的运动学模型 （会画机构运动简图）2、判定机构是否具有确定的运动 （即一个装置是不是机构，方法技术就是计算机构的自由度） 项目项目1：绘制：绘制内燃机内燃机的机构运动简图。的机构运动简图。 项目项目2：绘制：绘制颚式破碎机颚式破碎机的机构运动简图。的机构运动简图。3-2 3-2 运动副运动副定义：定义： 机构中

2、各个构件之间必须有确定的相对运动，因此，构件的连接既要使两个构件直接接触，又能产生一定的相对活动， 这种使两个构件直接接触并能产生一定的相对运这种使两个构件直接接触并能产生一定的相对运动的连接称为运动副。动的连接称为运动副。要点：要点：a a）两个构件）两个构件 b b）直接接触）直接接触 c c）有相对运动）有相对运动 三个条件缺一不可。三个条件缺一不可。我们引入一个新概念：运动副：运动副：使两个构件直接接触并能产生一定的相对运动的连接。使两个构件直接接触并能产生一定的相对运动的连接。构件上参与接触的部分是：点、线、面。构件上参与接触的部分是：点、线、面。3-2 3-2 运动副运动副按其接触

3、形式分：按其接触形式分：低副低副- -面接触的运动副。面接触的运动副。高副高副- -点或点或线接触的运动副线接触的运动副转动副转动副（回转副回转副或或铰链铰链）移动副移动副3.2.2 3.2.2 运动链与机构运动链与机构运动链：运动链：多个构件用运动副联接构成的系统。多个构件用运动副联接构成的系统。开式链：开式链：运动链的各构件不构成首尾封闭的系统。运动链的各构件不构成首尾封闭的系统。闭式链：闭式链：运动链的各构件构成了首尾封闭的系统。运动链的各构件构成了首尾封闭的系统。机构：机构：各构件间具有确定相对运动的运动链各构件间具有确定相对运动的运动链3.2.3 3.2.3 构件的分类构件的分类机架

4、：机架：机构中的固定构件；机构中的固定构件； 一般机架相对地面固定不动。一般机架相对地面固定不动。 如机床床身、车辆底盘、飞机机身等。如机床床身、车辆底盘、飞机机身等。原动件：原动件：按给定已知运动规律独立运动的构件；按给定已知运动规律独立运动的构件； 给机构提供原动力。给机构提供原动力。从动件：从动件：机构中其余活动构件。机构中其余活动构件。 其运动规律决定于原动件的运动规律和机其运动规律决定于原动件的运动规律和机构的结构和构件的尺寸。构的结构和构件的尺寸。 机构机构= =机架机架+ +原动件原动件+ +从动件从动件1个个1个或几个个或几个若干若干3-3 3-3 平面机构的运动简图平面机构的

5、运动简图 机构运动简图与机械结构图的区别？机构运动简图与机械结构图的区别？ 如何画机构简图？如何画机构简图？3-2 3-2 平面机构的运动简图平面机构的运动简图运动简图的定义：运动简图的定义： 用规定的符号和线条按一定的比例表示构件和运动用规定的符号和线条按一定的比例表示构件和运动副的相对位置，并能完全反映机构特征的简图。副的相对位置，并能完全反映机构特征的简图。运动简图的内容：运动简图的内容： 构件数目、运动副的数目和类型、构件联接关系、与构件数目、运动副的数目和类型、构件联接关系、与运动有关的尺寸、主动件及运动特性。运动有关的尺寸、主动件及运动特性。运动简图的作用：运动简图的作用： 表示机

6、构的结构和运动情况；表示机构的结构和运动情况； 机构运动分析和动力分析的依据。机构运动分析和动力分析的依据。（GB4460-84GB4460-84）高副符号高副符号第三章 平面机构的结构分析3-2 3-2 平面机构的运动简图平面机构的运动简图运动简图的定义、内容、作用运动简图的定义、内容、作用3.2.1 3.2.1 运动简图中运动副、一般构件、常用机构的表示方法运动简图中运动副、一般构件、常用机构的表示方法3.2.2 3.2.2 绘制机构运动简图的步骤绘制机构运动简图的步骤1 1）分清机架、主动件；）分清机架、主动件；2 2）循着运动传递的路线；）循着运动传递的路线；3 3）能充分反映机构的特

7、性；）能充分反映机构的特性；4 4）确定比例尺，用规定的符）确定比例尺，用规定的符号和线条绘制。号和线条绘制。 【例例3-1】绘制图0-1所示内燃机的机构运动简图。解解 内燃机是由活塞内燃机是由活塞2 2、连杆、连杆5 5、曲轴、曲轴6 6与气缸体与气缸体1 1组成的组成的曲柄滑块机构曲柄滑块机构；同曲轴固联的齿轮同曲轴固联的齿轮1010，同凸轮轴，同凸轮轴7 7固联固联的齿轮的齿轮9 9与气虹体组成的与气虹体组成的齿轮机构齿轮机构；凸轮凸轮7 7、进气阀顶杆、进气阀顶杆8 8与气缸体组成与气缸体组成的的凸轮机构凸轮机构。气缸体气缸体1 1作为固定件，是作为固定件，是机架机架；燃气推动下的活塞

8、燃气推动下的活塞2 2是是原动件原动件；其余；其余构件都是构件都是从动件从动件。256110978 【例例3-1】绘制图0-1所示内燃机的机构运动简图。各各构件构件之间的联接方式如下：之间的联接方式如下：9 9和和1010齿轮啮合，齿轮啮合，构成构成高副高副；推杆推杆8 8和气缸体和气缸体1 1之间构成之间构成移动副移动副；活塞活塞2 2和气缸体和气缸体1 1之间构成之间构成移动副移动副。凸轮凸轮7 7（齿轮（齿轮9 9）和气缸体）和气缸体构成构成转动副转动副；凸轮凸轮7 7和推杆和推杆8 8之间构成之间构成高副高副；曲轴（齿轮曲轴（齿轮1010）和气缸体）和气缸体1 1之间构成之间构成转动副

9、转动副；256110978活塞连杆组活塞连杆组气环气环油环油环活塞销活塞销活塞活塞连杆体连杆体连杆螺栓连杆螺栓连杆轴瓦连杆轴瓦连杆盖连杆盖活塞活塞2 2和连杆和连杆5 5小头，小头，连杆连杆5 5和曲轴和曲轴6 6，构成，构成转动副转动副。256110978 当曲轴当曲轴2 2绕其轴心绕其轴心O O连续转动时，动颚板连续转动时，动颚板3 3作往复作往复摆动，从而将处于动颚板摆动，从而将处于动颚板3 3和固定颚板和固定颚板6 6之间的矿石轧之间的矿石轧碎。试绘制此碎矿机的机构运动简图。碎。试绘制此碎矿机的机构运动简图。解：解：（1）运动分析 此碎矿机由原动件曲轴3、 动颚板4、摆杆5、 机架7等

10、4个构件组成， 固定颚板6 是固定安装在机架上的。（2）曲轴3于机架7在A点构成转动副（即飞轮的回转中心）； 曲轴3与动颚板4也构成转动副，其轴心在B点（即动颚板绕曲轴的回转几何中心）； 摆杆5分别与动颚板4和机架7在C、D两点构成转动副。（3）其运动传递为：电机、皮带、曲轴、动颚板、摆杆。所以，其机构原动件为曲轴，从动件为摆杆、构件3、机架5共同构成曲柄摇杆机构。（4）按图量取尺寸，选取合适的比例尺，确定A、B、C、D四个转动副的位置，即可绘制出机构运动简图。最后标出原动件的转动方向。由图量取AB=3mm，BC=25mm，CD=14mm，AD=22mm. 低副构件的表示方法低副构件的表示方法

11、 可以组成三个回转副的构件 绘制机构运动简图的要点：绘制机构运动简图的要点： 分析机构运动，找出机架、原动件与从动件。分析机构运动，找出机架、原动件与从动件。 从原动件开始，按照运动的传递顺序，分析各构件从原动件开始，按照运动的传递顺序，分析各构件之间相对运动的性质，确定活动构件数目、运动副的之间相对运动的性质，确定活动构件数目、运动副的类型和数目。类型和数目。 合理选择视图平面，应选择能较好表示运动关系的合理选择视图平面，应选择能较好表示运动关系的平面为视图平面。平面为视图平面。 选择合适的比例，选择合适的比例， L L= =实际长度图示长度实际长度图示长度 按比例定出各运动副之间的相对位置