2矿山机电设备 平面机构及自由度.ppt

平面机构的组成 组成机构的所有构件都在同一平面内或几个相互平行的平面内运动，则称这种机构为平面机构，否则称空间机构。 机构中的每个构件都以一定方式与其他构件相互联接。两个构件直接接触并能产生一定的相对运动的联接称为运动副。运动副分为低副和高副两类。 低副和高副 (1)低副 两构件通过面接触组成的运动副称为低副。 平面机构中的低副有回转副和移动副两种。 低副和高副 （2）高副 两构件通过点、线接触组成的运动副称为高副。 平面机构的组成 (1)固定构件（机架） 是用来支承运动构件的构件。通常机架相对地面是不动的，以机架作为参考坐标来描述其他构件的运动情况。 (2)原动件(主动件） 是运动规律已知的活动构件。它的运动由原动机（电动、液动或气动等)输入，故又称输入构件。 (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。其中输出预期运动规律的从动件称为输出构件，它的运动规律取决于原动件与中间传递运动的从动件的尺寸 平面机构的运动简图 平面机构运动简图的绘制 平面机构的运动简图 绘制机构简图的方法和步骤 例 绘制液压泵的机构运动简图 例 绘制液压泵的机构运动简图 例 绘制液压泵的机构运动简图 例 绘制液压泵的机构运动简图 例 绘制液压泵的机构运动简图 构件的自由度 一个作平面运动的自由构件具有三个独立运动。 运动副的约束 两构件组成运动副后，由于构件间的直接接触使某些独立运动受到了限制，自由度随之减少。对独立运动所加的限制称为约束。不同类型的运动副引入的约束不同，所保留的自由度也不同。 低副的约束数目为2 高副的约束数目为1 机构的自由度 F 机构能产生独立运动的数目称为机构的自由度。 n个活动构件的自由度总数为3n F=3n-2Pl-Ph 机构具有确定运动的条件是：F＞0，且F等于原动件数。 例：机构自由度的计算 例：机构自由度的计算 计算图中所示的活塞泵机构的自由度 例：机构自由度的计算 计算机构自由度时应注意的问题 （1）复合铰链 机构自由度的计算 机构自由度的计算 计算机构自由度时应注意的问题 (2)局部自由度 计算机构自由度时应注意的问题 (3)虚约束：对机构运动不起限制作用的重复约束 ①平行四边形机构 ②两个构件之间组成多个导路平行的移动副 ③两个构件之间组成多个轴线重合的回转副 ④机构中对传递运动不起作用的对称部分 平行四边形机构 1. 轨迹重合 2. 不同构件间两点间距离保持恒定 计算图所示机构的自由度 虚约束的作用 在实际机械中虚约束随处可见，但在计算机构自由度时，必须将其去掉。 作用：1.提高构件的刚度； 2.改善构件的受力情况，受力均衡； 3.提高构件的稳定性。 例 计算自由度 例 计算自由度 例 计算自由度 计算图示机构的自由度，并判断该机构是否有确定的运动 * * 解 在活塞泵机构中，活动构件数n=4，低副数Pl=5（回转副A，B，C，D，移动副F），高副数Ph =1 (齿轮齿条接触处E)。得该机构的自由度F=3n-2Pl-Ph=3×4-2×5-1 = 1 机构自由度与原动件（AB杆）数目相等，故该机构具有确定的运动。 *