機械設(shè)計的基礎(chǔ)-文庫吧
2025-06-17 21:07 本頁面
【正文】 接觸的運動副稱為低副。根據(jù)它們之間的相對運動是轉(zhuǎn)動還是移動，運動副又可分為轉(zhuǎn)動副和移動副。 （ 1）轉(zhuǎn)動副 若組成 運動副的兩構(gòu)件之間只能繞某一軸線作相對轉(zhuǎn)動的運動副。通常轉(zhuǎn)動副的具體形式是用鉸鏈連接 ,即由圓柱銷和銷孔所構(gòu)成的轉(zhuǎn)動副，如教材 1— 3 圖所示。 （ 2） 移動副 若組成運動副的兩構(gòu)件只能作相對直線移動的運動副。如教材圖 1— 4 所示 .活塞與氣 缸體所組成的運動副即為移動副。 Oy?AxyA39。x112212121212平面機構(gòu)中的低副引入兩個約束，僅保留一個自由度。 2. 高副 兩構(gòu)件以點或線接觸的運動副成為高副。如教材圖 1— 5 所示，輪齒 1 與輪齒 2 組成的高副中輪齒 1 沿公法線 nn 方向的移動受到約束，而齒輪 1 相對于齒輪 2 則即可沿接觸點 A 的切線 tt 方向移動，同時還可繞 A 點轉(zhuǎn)動。由此可見，平面機構(gòu)中的高副引入一個約束，保留了兩個自由度。 此外，常用的運動副還有 球面副、螺旋副 他們都屬于空間運動副，即兩構(gòu)件的相對運動為空間運動。 四、運動副符號 首先要用規(guī)定的符號和表示出運動副的性質(zhì)為運動副的符號。 轉(zhuǎn)動副：符號為， 移動副：符號 為， 構(gòu)件與運動副符號： 五、機構(gòu)中構(gòu)件的分類及組成 (b)(a)122112212組成機構(gòu)的的構(gòu)件，根據(jù)運動副的性質(zhì)可分為三類： （機架）機構(gòu)中用來支撐可動構(gòu)件的部分。 （原動件）機構(gòu)中作用有驅(qū)動力或驅(qū)動力矩的構(gòu)件。 機構(gòu)中除主動件以外的運動構(gòu)件。 167。 1— 2 平面機構(gòu)運動簡圖 平面機構(gòu)運動簡圖 ：用規(guī)定的符號和線條按一定的比例表示構(gòu)件的尺寸和運動副的相對位置，并能完全反映機構(gòu)特征的簡圖。 一、 機構(gòu)運動簡圖與機構(gòu)簡圖 機構(gòu)簡圖 ：是用特定的構(gòu)件和運動副符號表示機構(gòu)的一種簡化示意圖，僅著重表示結(jié)構(gòu)特征。 由于機構(gòu)的實際運動不僅與機構(gòu)中運動副的性質(zhì)、運動副的數(shù)目及相對位置、構(gòu)件的數(shù)目等有關(guān)，還與運動副的位置有關(guān)。因此，按一定的長度比例尺確定運動副的位置 ,用長度比例尺畫出的機構(gòu)簡圖稱為機構(gòu)運動簡圖。機構(gòu)運動簡圖保持了其實際機構(gòu)的運動特征 ,它簡明地表達了實際機構(gòu)的運動情況。 教材 12 頁表 1— 1 摘錄了 GB4460— 84 部分常用機構(gòu)運動簡圖的符號供同學(xué)參考。 二、 平面機構(gòu)運動簡圖的繪制 在繪制構(gòu)運動簡圖時，首先必須分析該機構(gòu)的實際構(gòu)造和運動情況，分清機構(gòu)中的主動件 (輸入構(gòu)件 )及從動件；然后從主動件 (輸入構(gòu)件 )開始，順著運動傳遞路線，仔細分析各構(gòu)件之間的相對運動情況；從而確定組成該機構(gòu)的構(gòu)件數(shù)、運動副數(shù)及性質(zhì)。1? 41 32在此基礎(chǔ)上按一定的比例及特定的構(gòu)件和運動副符號，正確繪制出機構(gòu)運動簡圖。繪制時應(yīng)撇開與運動無關(guān)的構(gòu)件的復(fù)雜外形和運動副的 具體構(gòu)造。同時應(yīng)注意，選擇恰當?shù)脑瓌蛹恢眠M行繪制。避免構(gòu)件相互重疊或交叉。 繪制 機構(gòu)運動簡圖的步驟： （ 1）分析機構(gòu)，觀察相對運動； （ 2）確定所有的構(gòu)件（數(shù)目與形狀），運動副（數(shù)目和類型）； （ 3）選擇合理的位置，即能充分反映機構(gòu)的特性； （ 4）確定比例尺， ? ?)(mmml 圖上尺寸 實際尺寸?? （ 5）用規(guī)定的符號和線條繪制成間圖。（從原動件開始畫） 繪制內(nèi)燃機機構(gòu)的運動簡圖（略） 167。 1— 3 平面機構(gòu)的自由度 構(gòu)件通過運動副相聯(lián)接起來的構(gòu)件系統(tǒng)怎樣才能成為機構(gòu)呢？要想判定若干個構(gòu)件通過運動副相 聯(lián)接起來的構(gòu)件系統(tǒng)是否為機構(gòu)，就必須研究平面機構(gòu)自由度的計算。 一、 平面機構(gòu)的自由度 機構(gòu)的自由度：機構(gòu)中各構(gòu)件相對于機架所能有的獨立運動的數(shù)目。平面機構(gòu)自由度與組成機構(gòu)的構(gòu)件數(shù)目、運動副的數(shù)目及運動副的性質(zhì)有關(guān)。觀察三桿構(gòu)件組合系統(tǒng)，和四桿構(gòu)件組合系統(tǒng)，它們皆用轉(zhuǎn)動副聯(lián)接，但因二者的構(gòu)件數(shù)與運動副數(shù)不同，則兩構(gòu)件系統(tǒng)的自由度不同。顯然三桿構(gòu)件系統(tǒng)不能動，而四桿構(gòu)件組合系統(tǒng)具有確定的運動，這是因為前者自由度為零，后者則有一個自由度。 在平面機構(gòu)中每個平面低副 (轉(zhuǎn)動副、移動副等 )引入兩個約束，使構(gòu)件失去兩個自 由度，保留一個自由度；而每個平面高副(齒輪副、凸輪副等 )引入一個約束，使構(gòu)件失去一個自由度，保3121ACB432D留兩個自由度。如果一個平面機構(gòu)中包含有 n 個可動構(gòu)件 (機架為參考坐標系，相對固定而不計 )， 在沒有用運動副聯(lián)接之前，這些可動構(gòu)件的自由度總數(shù)應(yīng)為 3n。當各構(gòu)件用運動副連接起來之后 ,由于運動副引入的約束使構(gòu)件的自由度減少。若機構(gòu)中有 PL個低副和 PH個高副。則所有運動副引入的約束數(shù)為 2PL+PH。因此，自由度的計算可用可動構(gòu)件的自由度總數(shù)減去約束的總數(shù)。 若機構(gòu)的自由度，以 F表示， F＝ 3n— 2PL— PH 例 1— 1 試計算 內(nèi)燃機機構(gòu)的自由度，并判斷機構(gòu)的運動是否確定。 解 由前分析可知，內(nèi)燃機機構(gòu)有 5 個可動構(gòu)件， 6 個低副(其中有 2 個移動副、 4 個轉(zhuǎn)動副 )， 2 個高副。即 n=5， PL=6，PH=2。 所以，該機構(gòu)的自由度為： F=3n2PLPH=35— 26— 2＝ l 由于機構(gòu)是以具有一個獨立運動的構(gòu)件活塞 1 作原動件，原動件的數(shù)目等于機構(gòu)自由度數(shù)，機構(gòu)具有確定的運動。 二、 計算平面機構(gòu)的自由度應(yīng)注意的事項 應(yīng)用計算 F＝ 3n— 2PL— PH 平面機構(gòu)自由度時，應(yīng)注意以下幾點 ： 1. 復(fù)合鉸鏈 兩個以上構(gòu)件組成兩個或更多個共軸線的轉(zhuǎn)動 副，即為 復(fù)合鉸鏈 。如教材圖 1— 11 所示構(gòu)件在 A 處構(gòu)成的復(fù)合鉸鏈。由圖 B 可知，此三構(gòu)件共組成兩個共軸線轉(zhuǎn)動副，當有 k 個構(gòu)件在同一處構(gòu)成復(fù)合鉸鏈時，就構(gòu)成 k1 個共線轉(zhuǎn)動副。在計算機構(gòu)自由度時，應(yīng)仔細觀察是否有復(fù)合鉸鏈存在，以免算錯運動副的數(shù)目。 2. 局部自由度 與輸出件運動無關(guān)的自由度 稱為機構(gòu)的 局部自由度 ，在計算機構(gòu)自由度時，可預(yù)先排除。 如
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