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机械设计基础 感谢您的关注 第二章 平面机构分析 基本要求 重 点 学 时 运动副的概念及分类，自由度、约束的概念。 机构运动简图的画法，平面机构自由度的计算及机构具有确定运动的条件。 ☆了解 ☆掌握 机构运动简图的绘制及自由度的计算。 4学时 第二章 平面机构分析 难 点 复合铰链、局部自由度及虚约束的判断。 第一节 概 述 一、运动副的定义 机构 定义：传递运动和动力的构件系统。 特征：1）人为实物（即构件）组合；2）各构件具有确定相对运动。 分类：1）平面机构：所有构件都在同一平面或相互平行的平面内运动。 2）空间机构：不是所有构件都在同一平面或相互平行的平面内运动。 定义：凡两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接。 两构件组成； 直接接触； 有相对运动。 三要素： 二、运动副的分类 运动副 平面运动副 空间运动副，例如球面副和螺旋副。 低副：两构件通过面接触组成的运动副，如转动副、移动副。 高副：两构件通过线或者点接触组成的运动副，如齿轮副、凸轮副。 转动副，又称为铰链 移动副 齿轮副 凸轮副 疑 问 高副与低副的特点有何区别？ 解析 1）低副比高副的接触比压低，承载能力好。 2）低副比高副便于加工和润滑。 3）低副引入两个约束，高副指引人一个约束。 空间副 第二节 平面机构运动简图 一、机构运动简图的定义 为了便于机构的分析和设计，撇开与运动无关的构件外形和运动副的结构因素，用规定的符号和简单的线条来表示构件和运动副，并按一定的比例画出表示各运动副的相对位置及各构件间相对运动关系的简图，称为机构运动简图。 1、机构运动简图定义 2、机构示意图定义 表示机构的运动情况，不严格按照比例来绘制的简图。 3、机构运动简图的作用 1）了解机构的组成和类型；2）表达机器的传动原理；3）进行机构的运动和动力分析。 二、机构运动简图的符号 1、构件的表示方法 1）杆、轴类构件 2）固定构件（机架） 3）同一构件（有焊接符号） 2、运动副的表示方法 1）转动副：一般用小圆圈“ 。 ”表示，其圆心表示两构件相对转动的中心。 2）移动副：一般用矩形和直线表示，矩形框的长边和直线表示移动导路或其中心 线的位置。 3）高副：画出两构件接触处的曲线轮廓（齿轮除外：可用两节圆表示）。 常用机构的运动简图参阅教材表5-1。 疑 问 以下两组图分别表示几个构件几个运动副？ 解析 1）上图表示两运动副构件。 2）下图表示三运动副构件。 三、机构运动简图的绘制 1、构件的分类 1）固定构件（机架）：用来支承其他活动构件（运动构件）的构件。 2）原动件（主动件）：是运动规律已知的活动构件。 3）从动件：是机构中随着原动件的运动而运动的其余活动构件。其中输出预期运动的 从动件称为输出构件，其他从动件则起传递运动的作用。 原动件（主动件） 机架 从动件 A B C D 输出构件 输入构件 从动件 2、机构运动简图的绘制步骤 1）分析机构的结构（找出机架、原动件和从动件）和运动情况（从原动件开始分析）； 2）确定构件、运动副的类型和数目； 4）选择合适的比例尺按照规定符号绘制简图； 5）在简图上标注构件号及运动副号，并用箭头表示原动件。 3）选择视图平面，并选择一个有代表性的瞬时机构位置； 例 题 解 析 例题2.1 分析鳄式破碎机的结构示意图 画出运动简图。 例题2.2 分析内燃机的结构示意图画出 运动简图。 第三节 平面机构的自由度 一、自由度与约束条件 一个作平面运动的自由构件有几个自由度？空间运动的自由构件又有几个自由度？ 1、自由度：构件相对于参考系的独立运动。 2、约束 两个构件组成运动副后，它们之间的相对运动受到限制，自由度减少，这种对构件独立运动加的限制即为约束。自由度的减少等于约束的数目。 一个低副引入（ ）个约束，还有（ ）个自由度。 一个高副引入（ ）个约束，还有（ ）个自由度。 二、平面机构自由度的计算 1、平面机构的自由度：平面机构能产生的独立运动的数目。 2、平面机构的自由度计算公式 n： 表示可动构件个数 PL：低副个数 PH：高副个数 例 题 解 析 例题2.3 试计算下列机构的自由度。 3、计算机构自由度应该注意的事项 1）复合铰链：两个以上的构件在同一轴线上以转动副连接。 若有N个构件构成复合铰链，其转动副的个数应