机械设计基础河北高校第3章-平面机构的结构分析.ppt

第3章 平面机构的结构分析,第一节 平面机构的组成,第二节 平面机构的运动简图,第三节 平面机构具有确定运动的条件,第一节 平面机构的组成,一、构件及其自由度与约束：构件是运动的基本单元。构件机构 构件所具有的独立运动规律称为自由度。如图，一个作平面运动的自由构件有三个自由度。（即沿x轴、y轴方向的移动和绕平面上任意一点的转动。）,约束：对构件独立运动所加的限制。构件每增加一个约束，便失去 一个自由度。,第一节 平面机构的组成,二、运动副及其分类：1、两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。2、分类：通常把平面运动副分为低副和高副两类。低副：两构件通过面接触所构成的运动副称为低副。低副又分转动副（或称铰链）和移动副。如图,高副：两构件通过点或线接触所构成的运动副称为高副。如图,第二节 平面机构的运动简图,不考虑那些与运动无关的构件外形和运动副的具体构造，仅用简单线条和符号表示构件和运动副，并按比例定出各运动副的位置。这种表明各构件间相对运动关系的简单图形称为机构运动简图。,一、机构运动简图,部分常用机构的运动简图符号 见书表1-1,二、机构运动简图的绘制,以鄂式破碎机为例，说明绘图步骤：1、找出原动件、从动件和机架。2、由原动件开始，沿着运动的传递，分析各构件间的相对运动关系，确 定运动副的数目和类型。3、选择适当的绘图面，并选定机构的 一个瞬时位置来绘制机构运动简图。4、选择适当的比例尺绘制运动简图。,第三节 平面机构具有确定运动的条件,一、平面机构自由度的计算,如果，一个机构中，活动构件数为n，低副个数为PL，高副个数为PH，则机构的自由度为：,第三节 平面机构具有确定运动的条件,二、平面机构自由度的注意事项,1、复合铰链：由m（m3）个构件在一处组成轴线重合的转动副。如图 处理方式：计作m-1个转动副。,2、局部自由度：机构中个别构件所具有的与整个机构运动无关的自由度。如图a 处理方式：设想用焊接法去除。如图b,图a动画演示,动画演示,图b动画演示,第三节 平面机构具有确定运动的条件,二、平面机构自由度的注意事项,3、虚约束：不起实际约束效果的约束，又称消极约束。处理方式：去除不计。在平面机构中虚约束常出现在下列场合：,（1）两个构件之间组成多个导路平行的移动副 如图a（2）两个构件之间组成多个轴线重合的转动副 如图b（3）在机构中，如果两个构件相连接且连接点的运动轨迹与连接前相互重合，则此连接必引入虚约束。如图c（4）机构中不影响运动的对称部分。如图d,如图a,如图b,如图c,如图d,第三节 平面机构具有确定运动的条件,例 计算下图中大筛机构的自由度,其中，n=7，PL=9,PH=1 F=37-29-1=2,分析：C 处为复合铰链；E处为虚约束；F 处为局部自由度,第三节 平面机构具有确定运动的条件,三、机构具有确定运动的条件：F0，且F等于原动件个数,2、如果原动件数目小于机构自由度数时：从动件运动不确定。,3、如果原动件数目大于机构自由度数时：机构在最薄弱的环节损坏,1、如果 F0：机构不能运动。,