机械传动概述答案.ppt

引入:机械的产生 机械是人类祖先在长期的生活和生产劳动探索中逐渐产生的. 最古老的机械形式：杠杆、水车、风车、手工纺织机等. 引入:机械的发展简况 十八世纪蒸汽机的发明促进了欧洲机械工业的发展，原动机的出现标志着机械工业的质的飞跃； 各门力学学科的发展为机械的设计制作奠定了科学基础，使机械工业迅猛发展； 机械设备的其它典型例子： 加工机床、机械手、机器人、日用机械设备等。 机械典型例子：汽车 机械典型例子：飞机 机械典型例子：龙门起重机 机械典型例子：数控加工中心 机 械 机械的重要意义： 减轻或替代体力劳动、提高生产效率的辅助工具，是机器和机构的总称。 组成机构的构件通常可分为三类： 运动副中用来支承活动构件的构件称为固定件（机架）； 运动规律已知（由外界输入）的活动构件称为原动件； 随原动件的运动而运动的其余活动构件称为从动件。 （3）测量构件尺寸，确定适当比例尺，给出各运动副之间的相对位置，用简单符号绘出机构运动简图。在机架上加上阴影线，在原动件上标上箭头，按传动路线给各构件依次标上构件号l，2，3，…，将各运动副上标上字母A，B，C，…。 （4）为保证机构运动简图与实际机械有完全相同的结构和运动特性，对绘制好的简图需进一步检查与核对：简图上的构件数目与原机构的构件数是否相等；简图上的构件间的联结形式，即运动副及其数目和相对位置与原机构是否一致，简图上原动件和固定件与原机构是否一致。 2）高副 两构件通过点或线组成的运动副，称为高副。 凸轮与从动件、轮齿与轮齿在接触处分别组成高副。 凸轮副 齿轮副 高副的构件间的联接是点或线接触，接触压强较大，易磨损，故使用寿命较短。 2、机构的自由度 低副中，转动副只能在一个平面内相对转动，移动副只能沿某一轴线方向移动。因此，一个低副引入两个约束，即减少两个自由度。 对于高副，彼此间的相对运动是沿接触处的切线方向的移动和在平面内的相对转动。所以一个高副引入一个约束，即减少一个自由度。 机构要进行运动变换和力的传递就必须具有确定的运动，其运动确定的条件就是机构的原动件的数目应等于机构的自由度数目。 若机构的原动件数目小于机构的自由度数时，机构运动不确定；若机构的原动件数目大于机构的自由度数时，机构将在强度最薄弱处破坏。 因此，机械设计时必须考虑其机构是否满足机构具有确定运动的条件。 一个作平面运动的自由构件有3个自由度，当构件与构件用运动副联接后，构件之间某些运动将受到限制，自由度将减少。 若一个平面机构中有n个活动构件，在未用运动副联接前，应有3n个自由度。当用PL个低副和PH个高副联成机构后，共引入了（2PL+PH）个约束，即减少了（2PL+PH）个自由度。用F表示机构的自由度数，则： F = 3n - 2PL - PH 计算机构自由度时，必须注意的几个问题： 1）复合铰链 由三个或三个以上的构件在一处组成的轴线重合的多个转动副，称为复合铰链。 由K个构件用复合铰链相联接时，构成的转动副数目应为（K?1）个。 该机构n=5，B处为复合铰链，含有两个转动副，故PL=7、PH=0，F=3×5?2×7?0=1 2）局部自由度 不影响整个机构运动的局部的独立运动，称为局部自由度。 计算机构自由度时，应将局部自由度除去不计。 n=3、PL=3、PH=1 F=3×3?2×3?1=2 n=2、PL=2、PH=1 F=3×2?2×2?1=1 3）虚约束 机构中，与其它约束重复而不起限制运动作用的约束，称为虚约束。计算机构自由度时应将虚约束去除不计。 在机构中联接构件上点的轨迹和机构上联接点的轨迹重合，形成虚约束，称为轨迹重合的虚约束。 3、构件分类 对机构进行运动分析时，为了便于设计和讨论，仅用简单的线条和符号来代表构件和运动副，这种简单图形称为机构运动简图。 平面运动副的表示方法 4、运动副及构件的表示 构件的表示方法 绘制机构运动简图是本节的难点。初学者按下列步骤进行逐步掌握绘制的要领。 （1）分析机械的实际工作情况，从原动件开始，沿着运动传递路线，确定原动件（驱动力作用的构件）、机架、从动件系统（包括执行系统和传动系统）及其最后的执行构件的总数、运动副的数目和种类。 （2）合理选择投影面。选择平行于运动平面的平面作投影面。 5、绘制机构运动简图的步骤 * 教学目的 教学内容 习 题 1