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机构-自由度.ppt

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§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,第1章 平面机构的自由度,一、自由度和约束:,1.自由度:构件所具有的这种独立运动的数目称为构件的自由度。,§1 运动副及其分类,2.约束但当这些构件之间以一定的方式联接起来成为构件系统时,各个构件不再是自由构件。两相互接触的构件间只能作一定的相对运动,自由度减少。这种对构件独立运动所施加的限制称为约束。,3.自由度和约束的关系运动副每引入一个约束,构件就失去一个自由度。,运动副既限制了两构件的某些相对运动,又允许构件间有一定的相对运动。,二、运动副,1.运动副概念:两构件直接接触并能产生相对运动的联接,称为运动副。是可动连接。例如:轴和轴承、啮合中的一对齿廓、均保持直接接触,并能产生一定的相对运动,因而它们都构成了运动副。,a)两个构件、b) 直接接触、c) 有相对运动,三个条件,缺一不可,2.运动副元素:两构件直接接触而构成运动副的点、线、面部分。例如:轴与轴承间构成运动副,轴的外圆柱面与轴承内孔为运动副元素。凸轮与滚子间构成运动副,凸轮与滚子接触部分为运动副元素。,运动副元素,运动副元素,,按两构件接触特性,常分为低副(转动副和移动副) 、高副两大类。,低副:两构件以面接触而形成的运动副。按运动特性可分为转动副和移动副,1) 转动副:只允许两构件作相对转动,又称作铰链。,a)固定铰链,(1)、平面运动副,3. 运动副分类(1、平面运动副 2、空间运动副),b)活动铰链转动副,固定铰链和活动铰链模型,2) 移动副:只允许两构件作相对移动。,,移动副模型,结论:,两构件用低副联接,失去两个 自由度;压力小。,高副:两构件以点或线接触而构成的运动副。,凸轮副,,齿轮副,高副模型,两构件用高副联接,失去一个自由度;压力大。,结论:,(2)、空间运动副,若两构件之间的相对运动均为空间运动,则称为空间运动副。,螺旋副,球面副,§2 平面机构的运动简图,1、机构运动简图:用简单的线条和规定符号表示构件和运动副,并按一定的比例确定运动副的相对位置及与运动有关的尺寸,这种表明机构组成和各构件间真实运动关系的简单的图形。和运动有关的:运动副的类型、数目、相对位置、构件数目;和运动无关的:构件外形、截面尺寸、组成构件的零件数目、运动副的具体构造。,一、机构运动简图的概念,2、机构示意图:只需表明机构运动传递情况和构造特征,不必按严格比例所画的图形,二、平面机构运动简图的绘制,(一)构件的表示方法 1.构件,构件均用直线或小方块等来表示,画有斜线的表示机架。,2.转动副,构件组成转动副时,如下图表示。 图垂直于回转轴线用图a表示; 图不垂直于回转轴线时用图b表示。 表示转动副的圆圈,圆心须与回转轴线重合。 一个构件具有多个转动副时,则应在两条交叉处涂黑,或在其内画上斜线。,3. 移动副,两构件组成移动副,其导路必须与相对移动方向一致。,4. 平面高副,两构件组成平面高副时,其运动简图中应画出两构件接触处的曲线轮廓,对于凸轮、滚子,习惯划出其全部轮廓;对于齿轮,常用点划线划出其节圆。,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,转动副,移动副,两构件之一为固定时的运动副,平面运动副,平面高副,螺旋副,,,,,空间运动副,,,一般构件的表示方法,杆、轴构件,固定构件,同一构件,,,,,,,两副构件,三副构件,,常用机构运动简图符号,,,,,,,,(二)绘机构运动简图的步骤,1)分析机构,观察相对运动,数清所有构件的数目;,2)确定所有运动副的类型和数目;,3)选择合理的位置(即能充分反映机构的特性);,4)确定比例尺:,5)用规定的符号和线条绘制成简图。(从原动件开始画),注意:要明确三类构件,固定件(机架):机架中只有一个为机架。 原动件:机构中有驱动力或已知运动规律的构件。 从动件:除原动件以外的所有活动构件。,机构运动简图应满足的条件: 1.构件数目与实际相同 2.运动副的性质、数目与实际相符 3.运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构成比例。,例1-1 试绘制颚式破碎机的机构运动简图,解:1)分析运动,确定构件的类型和数量,2)确定运动副的类型和数目,3)选择视图平面,4)选取比例尺,根据机构运动尺寸,定出各运动副间的相对位置,5)画出各运动副和机构符号,并表示出各构件,例1-2 试绘制内燃机的机构运动简图,,解:1)分析运动,确定构件的类型和数量,2)确定运动副的类型和数目,3)选择视图平面,4)选取比例尺,根据机构运动尺寸,定出各运动副间的相对位置,5)画出各运动副和机构符号,并表示出各构件,内燃机工作原理,一、平面机构自由度计算,1.构件自由度(复习),一个自由的平面构件有三个自由度。,构件间,,§1.3 平
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