第八章 常用机构课件.pptVIP

第八章　常用机构 学习目的： 　　通过本章的学习具备常用机构的基本知识。 学习要求： 　　掌握平面连杆机构、凸轮机构、间歇机构、螺旋机构等的基本形式与应用特点； 8.1 机构及其组成 一、什么是机构？ 在生产与生活中，人们广泛的使用着各 种机器，而这些机器虽然结构和用途各有不 同，但它们都是由许多不同的机构所组成。 如图8.3所示的单缸内燃机就由包括有由 齿轮组成的齿轮结构、凸轮结构、连杆机构 等若干个机构组成的（可见动画演示）。 上述机构在构造、用途和性能上虽然有所 不同，但是它们之间却存在着一些共同的特性： ⑴ 这些结构都是由刚性体所组成（有的机 构也有挠性体，如皮带、链条等）； ⑵ 组成机构的各刚体之间均有一定的相对 运动，而不是乱动，各刚体在完成运动的传递和 变换的同时，也完成力的传递和变换。 也就是说，机构是一个具有一定相对运动 的刚性体的组合系统。它是机器运动的基本组成 部分。在工程上，把机器和机构统称为机械。 二、机构的组成与运动简图 1、机构的组成 机构是由一些刚性体组成的，当机构运动 时，这些刚性体之间互相作有规律的运动。机 构中这种参与运动的刚性体，称为机构的构件。 构件与零件是有区别的，构件可以是单一 的零件，也可以是由若干个零件联结成的刚性 结构。 在机构中，那种用来支持运动件而自身相 对静止的构件称为支架（如内燃机中的汽缸、各种机床 的床身等）。 2、机构的运动简图 用规定的构件和运动副符号绘制出来的 表达机构的相对运动的简单图形。 如：下图为一四连杆机构简图： 四连杆机构 常用的机构有：平面连杆机构、凸轮机构、 间歇机构、螺旋机构等。 三、运动副及分类 1、构件的自由度、约束与运动副 构件的自由度： 一个在平面内自由运动的构件，有三个 独立运动的可能性（见图8.6），称为构件的自 由度。 约束： 由于两构件直接接触，从而限制了两构 件间的独立运动，运动副限制了构件独立运 动的作用，称为约束。 运动副： 两构件直接接触，既保持联系，又能作 相对运动的联接，称为运动副。 2、运动副的分类 根据组成运动副两构件之间的接触特性， 运动副可分为低副和高副。 低副；两构件通过面接触形成的运动副， 根据它们之间的相对运动是转动还是移动，又 可以分为转动副和移动副（见有关视频）。 平面机构中的低副引入两个约束，只保留 一个自由度。 高副：两构件之间通过点或线接触组成的 运动副。 在平面机构中的高副引入一个约束，保留 两个自由度。 3、运动副符号 见P161图8.10。 4、机构中构件的分类 组成机构的构件，根据运动副的性质，分 为三类：即机架、主动件、从动件。 四、机构具有确定运动的条件（P163） 组成机构的目的，是为了使机构按照预定 的要求进行有规律的运动而不是乱动，所以机 构要有确定的运动。 机构要有确定的运动条件是；要使一个机 构具有确定的运动，则必须使机构的主动件数 等于机构的自由度数（机构的自由度数目表明机构具有 的独立运动的数目。也就是说，机构要运动，其自由度必须大 于零）。 1、平面机构自由度的计算方法（P163） 在设计新机构，或者分析一个现有的机构 能否运动，以及应该给定几个主动件，机构才 能有确定的运动时，首先就需要判断机构的自 由度是多少。 机构自由度的判断可以用直接观察分析的 方法，也可以用计算方法，计算的公式可以为： F = 3n – 2PL – PH F —— 自由度数 n —— 机构中的活动构件数 PL —— 机构中的低副个数 PH —— 机构中的高副个数