2016机械设计基础（高教版第五版）精品教案：第1章平面机构的自由度和速度分析.docVIP

第1章 平面机构的自由度和速度分析（§1.1—§1.2） 目的要求: 熟悉运动副的分类 重点难点：重点：运动副的分类 难点：运动副的分类 计划学时：2 第一节 平面机构的组成 基本概念 1、平面机构的定义：所有构件都在互相平行的平面内运动的机构 2、自由度：构件所具有的独立运动个数 一个平面构件有三个自由度，在空间内，一个构件有几个自由度？ 3、运动副：两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的联接 如：凸轮、齿轮齿廓、活塞与缸套等。 1、低 副：两构件通过面接触组成的运动副 2、高 副：两构件通过点或线接触组成的运动副 运动副的表示 授课内容：第1章 平面机构的自由度和速度分析（§1.3—§1.4） 目的要求: 理解平面机构运动简图的绘制原理、熟悉机构自由度计算 重点难点：重点：平面机构运动简图的绘制 自由度计算 难点：自由度计算 计划学时：2 第二节 平面机构的运动简图 平时观察机构的组成及运动形式时，不可能将复杂的机构全部绘制下来观看，应该将不必要的零件去掉，用简单的线条表示机构的运动形式：机构的运动简图、机构简图 步 骤 1、运转机械，搞清楚运动副的性质、数目和构件数目； 2、测量各运动副之间的尺寸，选投影面（运动平面）； 3、按比例绘制运动简图；简图比例尺： μl =实际尺寸 m / 图上长度mm 4、检验机构是否满足运动确定的条件。 举例：绘制图示颚式破碎机的运动简图 第三节 平面机构的自由度 一、平面机构自由度计算公式 机构的自由度保证机构具有确定运动，机构中各构件相对于机架的独立运动数目 一个原动件只能提供一个独立运动 机构具有确定运动的条件为 自由度=原动件的个数 平面机构的每个活动构件在未用运动副联接之前，都有三个自由度 经运动副相联后，构件自由度会有变化： 自由度的计算公式 F=3n－(2PL +Ph ) 二、计算平面机构自由度的注意事项 1、复合铰链：两个以上的构件在同一处以转动副相联 例如：计算图示机构的自由度 解：活动构件数n=7 低副数PL=10 F=3n － 2PL － PH =3×7 －2×10－0=1 2、局部自由度：与输出件运动无关的自由度出现在加装滚子的场合，计算时应去掉Fp 例如:计算图示两种凸轮机构的自由度 本例中局部自由度 FP=1 F=3n－2PL－PH－FP=3×3 2×3－1－1 =1 或计算时去掉滚子和铰链： F=3×2 －2×2 －1=1 3、虚约束：对机构的运动实际不起作用的约束计算自由度时应去掉虚约束 例如：已知：AB＝CD＝EF，计算图示平行四边形机构的自由度 n=3, PL=4, PH=0 F=3n － 2PL － PH =3×3 －2×4 =1 2 运动副的分类 低 副 高 副 低副 移动副 转动副 组成运动副的两构件只能在一个平面内相对转动组成运动副 组成运动副的两构件只能沿某一直线相对移动组成的运动副 齿轮副 球铰链 螺旋 凸轮副 转动副 移动副 高 副 D C B A 1 4 3 2 活动构件 构件总自由度 3×n 低副约束数 2 × PL 高副约束数 1 × Ph n