《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課件第3章

3.1機(jī)構(gòu)的組成3.2平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖及常用的表示方法3.3平面機(jī)構(gòu)的自由度【實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)】平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制與分析思考題和習(xí)題第3章平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖

及自由度

3.1機(jī)構(gòu)的組成

3.1.1運(yùn)動副及其分類

1.運(yùn)動副為傳遞運(yùn)動和動力，機(jī)構(gòu)中的各構(gòu)件必須以一定的方式連接起來，并且保持一定的相對運(yùn)動，我們把兩構(gòu)件間直接接觸并產(chǎn)生相對運(yùn)動的連接稱為運(yùn)動副。構(gòu)件上參與接觸的點(diǎn)、線、面，稱為運(yùn)動副元素。如軸與軸承(面接觸)、滑塊與導(dǎo)路(面接觸)、凸輪機(jī)構(gòu)中凸輪與頂桿之間的連接(點(diǎn)接觸)和一對輪齒嚙合傳動(線接觸)，都構(gòu)成了運(yùn)動副。

2.運(yùn)動副的分類

1)低副兩個構(gòu)件通過面接觸而構(gòu)成的運(yùn)動副稱為低副。低副又分為轉(zhuǎn)動副和移動副。若運(yùn)動副只允許兩構(gòu)件作相對轉(zhuǎn)動，則稱為轉(zhuǎn)動副，又稱鉸鏈。構(gòu)成轉(zhuǎn)動副的兩構(gòu)件，其中之一固定不動(相對參考系)，稱為固定鉸鏈，如圖3-1(a)所示的軸1和軸承2。若兩構(gòu)件均未固定，則稱為活動鉸鏈，如圖3-1(b)所示。移動副是指兩構(gòu)件只能沿某一軸線作相對移動的運(yùn)動副，如圖3-1(c)所示。轉(zhuǎn)動副和移動副在平面內(nèi)都只保留了一個相對運(yùn)動。由于低副是面接觸，故兩構(gòu)件接觸處的壓強(qiáng)較小，承載能力相對較大，易于潤滑，耐磨損，壽命較長，且形狀簡單，便于制造。圖3-1轉(zhuǎn)動副和移動副

2)高副兩個構(gòu)件通過點(diǎn)或線接觸而構(gòu)成的運(yùn)動副稱為高副。高副保留了構(gòu)件在平面內(nèi)的兩個相對運(yùn)動，如圖3-2所示的凸輪副和齒輪副，構(gòu)件1和2在瞬時接觸點(diǎn)A有相對轉(zhuǎn)動，又在切線t-t方向有相對移動，只有沿公法線n-n方向的相對移動受到限制。高副由于是點(diǎn)、線接觸，故磨損較重，承載能力相對較低。圖3-2高副3.1.2運(yùn)動鏈和機(jī)構(gòu)

1.運(yùn)動鏈

兩個以上構(gòu)件通過運(yùn)動副連接構(gòu)成的系統(tǒng)稱為運(yùn)動鏈。如果運(yùn)動鏈中的各構(gòu)件構(gòu)成首尾相連的封閉環(huán)，則稱之為閉式鏈(見圖3-3(a))，否則稱為開式鏈(見圖3-3(b))。在一般機(jī)械中，大多采用閉式鏈，而在機(jī)器人機(jī)構(gòu)中大多采用開式鏈。圖3-3運(yùn)動鏈

2.機(jī)構(gòu)將上述運(yùn)動鏈中的一個構(gòu)件加以固定作為參考系，再使其中一個或幾個構(gòu)件按給定的規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動，其余構(gòu)件將隨之作一定的運(yùn)動，這就形成了機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)中作為參考系的構(gòu)件稱為機(jī)架，機(jī)架相對地面可以是固定的，也可以是運(yùn)動的(如在汽車中的機(jī)構(gòu)以車體為機(jī)架)，它主要用來支承運(yùn)動構(gòu)件。任何一個機(jī)構(gòu)中必須有一個，也只能有一個構(gòu)件作為機(jī)架。機(jī)構(gòu)中作獨(dú)立運(yùn)動的構(gòu)件稱為原動件，它的動力來自于系統(tǒng)之外。原動件可以是一個，也可以是幾個。3.2平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖及常用的表示方法

3.2.1平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖

實(shí)際機(jī)構(gòu)的外形和結(jié)構(gòu)一般很復(fù)雜，在研究機(jī)構(gòu)的運(yùn)動關(guān)系時，為了使問題簡化，提高工作效率，我們可以把那些與運(yùn)動無關(guān)的因素(如構(gòu)件形狀、斷面尺寸、組成構(gòu)件的零件數(shù)目及固聯(lián)方式等)忽略，而只考慮那些能清晰準(zhǔn)確表明機(jī)構(gòu)運(yùn)動特征的決定性因素，進(jìn)而繪制出相對簡單的圖形來分析相關(guān)問題。機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖中通常應(yīng)表達(dá)出下列內(nèi)容:

(1)構(gòu)件數(shù)目;

(2)運(yùn)動副的數(shù)目和類型;

(3)與運(yùn)動變換相關(guān)的構(gòu)件尺寸參數(shù);

(4)原動件及其運(yùn)動特性。3.2.2機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖中一些常用的表示方法

1.構(gòu)件如圖3-4所示，桿、軸類構(gòu)件或一般構(gòu)件可用線條或小方塊來表示。如果該構(gòu)件是機(jī)架，則可在相應(yīng)的符號上添加陰影線。其他構(gòu)件按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定畫法表示。圖3-4構(gòu)件的表示方法

2.運(yùn)動副的表示方法兩構(gòu)件組成轉(zhuǎn)動副時，其表示方法如圖3-5所示。數(shù)字1和2表示兩個構(gòu)件，圓圈表示轉(zhuǎn)動副，其圓心必須與回轉(zhuǎn)軸線重合。圖3-5(a)中的兩個構(gòu)件均為活動件。對于圖3-5(b)中的構(gòu)件，1是機(jī)架，固定不動。圖3-5(c)是回轉(zhuǎn)軸線與紙面平行時的表示方法。圖3-5轉(zhuǎn)動副的表示方法構(gòu)件1和構(gòu)件2組成移動副時，表示方法如圖3-6所示。移動導(dǎo)路必須與相對移動方向一致。圖3-6移動副的表示方法兩構(gòu)件組成平面高副時，應(yīng)畫出兩構(gòu)件接觸處的輪廓曲線，如圖3-7所示的凸輪副和齒輪副。圖3-7高副的表示方法

3.含運(yùn)動副構(gòu)件的表示方法一個構(gòu)件存在與其他構(gòu)件構(gòu)成幾個低副的可能性，我們就稱它為幾副元素構(gòu)件。圖3-8為常用的兩副元素構(gòu)件的表示方法。其中，圖3-8(a)構(gòu)件上的兩個圓圈表示該構(gòu)件可與其他構(gòu)件構(gòu)成兩個轉(zhuǎn)動副;圖3-8(b)表示一個構(gòu)件可與其他構(gòu)件形成一個轉(zhuǎn)動副和一個移動副，長方形上的點(diǎn)畫線表示移動副的導(dǎo)路;圖3-8(c)表示該構(gòu)件可與其他構(gòu)件形成兩個移動副。圖3-8兩副構(gòu)件的表示方法圖3-9是常用的三副元素構(gòu)件的表示方法，運(yùn)動副的構(gòu)成與兩副構(gòu)件類似。圖3-9三副構(gòu)件的表示方法

4.常用機(jī)構(gòu)的表示方法

GB/T4460—1984對一些常用機(jī)構(gòu)在機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖中的表示方法作了規(guī)定，現(xiàn)摘錄其中一部分以供參考(見表3-1)。表3-1機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖中常用機(jī)構(gòu)的表示方法

3.2.3機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制

1.機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖繪制的一般步驟

(1)分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動，找出機(jī)架、原動件和從動件。

(2)從原動件開始，按照運(yùn)動的傳遞順序，分析各構(gòu)件之間的相對運(yùn)動性質(zhì)，確定活動構(gòu)件的數(shù)目、運(yùn)動副的類型和數(shù)目。

(3)選擇能清晰表達(dá)各構(gòu)件間運(yùn)動關(guān)系的視圖平面和機(jī)構(gòu)運(yùn)動時的瞬時投影位置。

(4)選擇適當(dāng)?shù)谋壤擀蘬。μl=實(shí)際長度/圖示長度(單位:m/mm或mm/mm)。

(5)按比例確定各運(yùn)動副之間的相對位置，用規(guī)定符號繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。

(6)用阿拉伯?dāng)?shù)字給各構(gòu)件編號，用大寫英文字母標(biāo)出各個運(yùn)動副，并用箭頭表示出機(jī)構(gòu)的原動件。

2.機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖繪制的實(shí)例分析

【例3-1】繪制圖3-10(a)所示顎式破碎機(jī)主體機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。圖3-10顎式破碎機(jī)主體機(jī)構(gòu)及運(yùn)動簡圖

解

(1)顎式破碎機(jī)主體機(jī)構(gòu)由機(jī)架1、偏心軸2、動顎板3和肋板4組成。帶輪5和偏心軸2固聯(lián)在一起繞回轉(zhuǎn)中心A轉(zhuǎn)動時，偏心軸2帶動動顎板3運(yùn)動(偏心軸2與動顎板3繞2的幾何中心B相對轉(zhuǎn)動)，由于在動顎板和機(jī)架之間裝有肋板4，動顎板運(yùn)動時將不斷打碎礦石。由此可知，偏心軸2是原動件，動顎板和肋板為從動件。

(2)偏心軸2一端(也是大帶輪軸)與機(jī)架1組成轉(zhuǎn)動副A，另一端與動顎板3組成轉(zhuǎn)動副B，動顎板3與肋板4組成轉(zhuǎn)動副C，肋板4與機(jī)架1組成轉(zhuǎn)動副D。整個機(jī)構(gòu)共有四個轉(zhuǎn)動副。

(3)選擇構(gòu)件的運(yùn)動平面為視圖平面，圖示機(jī)構(gòu)瞬時位置為投影位置，測量出各轉(zhuǎn)動副中心間的尺寸lAB、lBC、lCD和lDA。

(4)按照選定的比例尺及各轉(zhuǎn)動副中心間的尺寸依次確定轉(zhuǎn)動副A、B、C、D的位置，用規(guī)定符號繪制出機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。

(5)最后用阿拉伯?dāng)?shù)字給各構(gòu)件編號，用大寫英文字母標(biāo)出各轉(zhuǎn)動副，并在原動件2上標(biāo)上箭頭。

【例3-2】繪制圖3-11(a)所示內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。圖3-11內(nèi)燃機(jī)及其機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖

解

(1)整個內(nèi)燃機(jī)由氣缸體1、曲軸2、連桿3、活塞4、進(jìn)氣閥5、排氣閥6、推桿7、凸輪8和齒輪9、10組成。氣缸體1是機(jī)架，活塞4是原動件，其余為從動件。

(2)活塞4與機(jī)架1組成移動副，又與連桿3組成轉(zhuǎn)動副，連桿3另一端與曲軸2組成轉(zhuǎn)動副，曲軸2和小齒輪10固聯(lián)在一起與機(jī)架組成轉(zhuǎn)動副。小齒輪10驅(qū)動左右兩個大齒輪9，大齒輪9與凸輪8同軸，相當(dāng)于固聯(lián)在一起與機(jī)架組成轉(zhuǎn)動副，凸輪8通過滾子將運(yùn)動傳遞給推桿7，齒輪10與齒輪9，凸輪8與滾子之間組成了高副連接，滾子與推桿7組成轉(zhuǎn)動副，推桿7上下往復(fù)移動與機(jī)架構(gòu)成移動副(推桿7與進(jìn)氣閥5或排氣閥6為同一構(gòu)件)。

(3)合理選擇視圖平面和機(jī)構(gòu)瞬時運(yùn)動位置，按照一定的比例尺和規(guī)定的線條、符號繪制出圖3-11(b)所示的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。

(4)對機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件編號，以大寫英文字母標(biāo)示各運(yùn)動副，在原動件活塞上標(biāo)明表示運(yùn)動方向的箭頭。3.3平面機(jī)構(gòu)的自由度

3.3.1機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件如前所述，組成機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件間必須有確定的相對運(yùn)動，機(jī)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動傳遞和變換。也就是說，當(dāng)原動件的運(yùn)動規(guī)律給定后，所有從動件的運(yùn)動都完全確定下來，機(jī)構(gòu)才具有了實(shí)際意義。那么，機(jī)構(gòu)具備了什么樣的條件，才會有確定的運(yùn)動呢？我們舉幾個實(shí)例來討論這個問題。圖3-12是由三個構(gòu)件通過轉(zhuǎn)動副首尾相連組成的系統(tǒng)，由于各構(gòu)件間無法有相對運(yùn)動，并不能稱之為機(jī)構(gòu)。圖3-12三鉸接桿組合圖3-13是由四個構(gòu)件用轉(zhuǎn)動副連接的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。如果給定桿AB的運(yùn)動規(guī)律α=α(t)，B點(diǎn)的位置就確定了，此時其他各桿的運(yùn)動也隨之確定下來。該構(gòu)件系統(tǒng)的運(yùn)動就具有了可重復(fù)性，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動要求。圖3-12三鉸接桿組合圖3-14是由五個構(gòu)件用轉(zhuǎn)動副連接組成的五桿機(jī)構(gòu)。如果只給定桿AB的運(yùn)動規(guī)律α=α(t)，構(gòu)件2、3、4的位置并不能確定下來，它們可以處于BC、CD和DE位置，也可以處于BC′、C′D′和D′E或其他位置，即運(yùn)動不是確定的。但是，如果再給定另一個桿DE獨(dú)立的運(yùn)動規(guī)律β=β(t)，則整個機(jī)構(gòu)的運(yùn)動就確定下來了。圖3-14鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)使機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動所必須給定的獨(dú)立運(yùn)動參數(shù)的數(shù)目，稱為機(jī)構(gòu)的自由度F。如上面提到的四桿機(jī)構(gòu)只有一個獨(dú)立的運(yùn)動參數(shù)α，它的自由度F就是1;五桿機(jī)構(gòu)有兩個獨(dú)立運(yùn)動參數(shù)α和β，它的自由度F就是2。在機(jī)構(gòu)系統(tǒng)中，只有原動件能夠獨(dú)立運(yùn)動，并且每個原動件通常只能有一個獨(dú)立運(yùn)動(如回轉(zhuǎn)或移動)，則機(jī)構(gòu)的自由度F必須與原動件數(shù)相等，整個機(jī)構(gòu)才會有確定的運(yùn)動。也就是說，上面提到的四桿機(jī)構(gòu)和五桿機(jī)構(gòu)要想有確定的運(yùn)動，分別應(yīng)該有一個和兩個原動件。如果機(jī)構(gòu)的自由度F大于原動件數(shù)，機(jī)構(gòu)雖然能動，但運(yùn)動不確定。如果機(jī)構(gòu)的自由度F小于原動件數(shù)，機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動或?qū)⒃诒∪跆帗p壞。3.3.2平面機(jī)構(gòu)自由度的計算公式由于一個做平面運(yùn)動的自由構(gòu)件具有三個自由度(沿x軸和y軸的移動，以及在xoy平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動)，因此具有n個活動構(gòu)件(機(jī)架除外，因其相對固定不動)的平面機(jī)構(gòu)，在各活動構(gòu)件完全不受約束時，所有構(gòu)件相對于機(jī)架共有3n個自由度。但當(dāng)構(gòu)件用運(yùn)動副連接之后，它們的相對運(yùn)動將受到約束，自由度相應(yīng)減少，自由度減少的數(shù)目等于運(yùn)動副引入的約束數(shù)目。平面機(jī)構(gòu)中低副引入的約束數(shù)為2，高副引入的約束數(shù)為1。因此，對于平面機(jī)構(gòu)，若整個機(jī)構(gòu)有PL

個低副和PH個高副，則它們共引入(2PL+PH)個約束。機(jī)構(gòu)的自由度F應(yīng)為活動構(gòu)件的總自由度數(shù)減去總約束數(shù)，即F=3n-(2PL+PH)=3n-2PL-PH

式(3-1)為平面機(jī)構(gòu)自由度的計算公式。用該式計算圖3-13四桿機(jī)構(gòu)的自由度F=3×3-2×4-0=1，計算圖3-14所示五桿機(jī)構(gòu)的自由度F=3×4-2×5-0=2。3.3.3計算機(jī)構(gòu)自由度的注意事項

1.復(fù)合鉸鏈

兩個以上的構(gòu)件在同一處構(gòu)成的重合轉(zhuǎn)動副稱為復(fù)合鉸鏈。圖3-15(a)為三個構(gòu)件在A點(diǎn)形成復(fù)合鉸鏈，圖3-15(b)是其側(cè)視圖。由圖(b)可以看出，三個構(gòu)件實(shí)際組成了軸線重合的兩個轉(zhuǎn)動副。顯然，m個構(gòu)件形成的復(fù)合鉸鏈應(yīng)包含m-1個轉(zhuǎn)動副。圖3-15復(fù)合鉸鏈【例3-3】計算圖3-16所示的直線鋸切機(jī)構(gòu)的自由度。解該機(jī)構(gòu)共有8個構(gòu)件，除去機(jī)架有7個活動構(gòu)件，在B、C、D、F處為三個構(gòu)件形成的復(fù)合鉸鏈，所以機(jī)構(gòu)包含了10個低副，沒有高副。由式(3-1)可得:F=3n-(2PL+PH)=3×7-2×10-0=1圖3-16鋸切機(jī)構(gòu)

2.局部自由度機(jī)構(gòu)中不影響原動件和輸出件運(yùn)動傳遞關(guān)系的個別構(gòu)件的獨(dú)立運(yùn)動自由度稱為局部自由度。在計算機(jī)構(gòu)自由度時，應(yīng)將局部自由度除去不計。如圖3-17(a)所示的凸輪機(jī)構(gòu)，滾子與從動件組成轉(zhuǎn)動副連接，機(jī)構(gòu)的自由度F=3n-(2PL+PH)=3×3-2×3-1=2。結(jié)果表明，該機(jī)構(gòu)應(yīng)有兩個原動件才能使機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動，顯然，這與實(shí)際情況不符。原因就在于滾子繞自身軸線的轉(zhuǎn)動是局部自由度，并不影響從動件的上下往復(fù)移動，計算時可將滾子與從動件看成固連在一起(如圖3-17(b)所示)，則F=3n-(2PL+PH)=3×2-2×2-1=1，與只需凸輪一個原動件的實(shí)際情況相符。圖3-17局部自由度

3.虛約束

機(jī)構(gòu)中與其他約束重復(fù)而對機(jī)構(gòu)運(yùn)動不起獨(dú)立限制作用的約束稱為虛約束。在計算機(jī)構(gòu)自由度時，應(yīng)將帶入虛約束的構(gòu)件及其運(yùn)動副除去不計。常見的虛約束有以下幾種情況:

(1)兩構(gòu)件在連接點(diǎn)上的運(yùn)動軌跡重合引入的虛約束。如圖3-18(a)所示的平行四邊形機(jī)構(gòu)中，連桿3做平移運(yùn)動，其上E點(diǎn)的軌跡是以F點(diǎn)為圓心，半徑等于AB的圓(EF平行且等于AB及CD)。如圖3-18(b)所示，若在該機(jī)構(gòu)上再加一個構(gòu)件5，把E、F兩點(diǎn)通過轉(zhuǎn)動副連接起來，屬于構(gòu)件5上的E點(diǎn)的軌跡與沒有構(gòu)件5時構(gòu)件3上E點(diǎn)的軌跡完全重合，構(gòu)件5引入了虛約束，計算機(jī)構(gòu)自由度時應(yīng)將構(gòu)件5連同它與其他構(gòu)件組成的運(yùn)動副一并除去。圖3-18(b)所示機(jī)構(gòu)的自由度F=3×3-2×4=1，符合實(shí)際情況。但是如果桿EF不滿足上述幾何條件，虛約束將成為有效約束，圖3-18(c)所示的機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動。圖3-18平行四邊形機(jī)構(gòu)中的虛約束

(2)同樣的兩個構(gòu)件1和2在多處構(gòu)成移動導(dǎo)路平行或重合的移動副(見圖3-19(a))，或者兩個構(gòu)件同時在多處構(gòu)成軸線重合的轉(zhuǎn)動副(見圖3-19(b))。這時，兩構(gòu)件構(gòu)成的多個運(yùn)動副中，只有一個運(yùn)動副起作用，其余都是虛約束。圖3-19兩個構(gòu)件構(gòu)成的多個運(yùn)動副

(3)在機(jī)構(gòu)運(yùn)動時，如兩構(gòu)件兩點(diǎn)間的距離始終不變，則在此兩點(diǎn)間以構(gòu)件及運(yùn)動副相連所產(chǎn)生的約束，必定是虛約束，如圖3-20所示構(gòu)件中的E點(diǎn)和F點(diǎn)。圖3-20虛約束

(4)機(jī)構(gòu)中對運(yùn)動不起獨(dú)立限制作用的對稱部分。如圖3-21所示的行星輪系，為了受力均衡，采取了三個行星輪對稱布置，但實(shí)際上只需一個行星輪便可滿足運(yùn)動傳遞的要求，其他兩個行星輪則引入了虛約束。圖3-21對稱結(jié)構(gòu)引入的虛約束虛約束雖然對機(jī)構(gòu)運(yùn)動起重復(fù)限制的作用，有或沒有不會影響到機(jī)構(gòu)的運(yùn)動情況，但是它能改善機(jī)構(gòu)的受力情況，增加剛性，保證機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計中廣泛采用。但是，我們也要意識到，機(jī)構(gòu)中的虛約束都是在特定的幾何條件下出現(xiàn)的，如果這些幾何條件達(dá)不到，虛約束就會成為實(shí)際有效的約束，而滿足這些幾何條件往往會大大提高加工難度，增加成本。所以，使用虛約束時應(yīng)權(quán)衡利弊，綜合考慮，在滿足機(jī)器正常使用性能的前提下盡量減少虛約束的使用。

【例3-4】

[HT][STBZ]計算圖3-22(a)所示大篩機(jī)構(gòu)的自由度。圖3-22大篩機(jī)構(gòu)

解①先判斷有無虛約束。頂桿DF與機(jī)架組成導(dǎo)路重合的E、F兩處移動副，其中一處為虛約束。②判斷有無局部自由度。滾子與頂桿DF在G處構(gòu)成的轉(zhuǎn)動副為局部自由度，計算時可將滾子與頂桿固連在一起。③判斷有無復(fù)合鉸鏈。C處構(gòu)件2、3、6共用同一轉(zhuǎn)動軸線，是復(fù)合鉸鏈，三個構(gòu)件組成了兩個轉(zhuǎn)動副。至此，該機(jī)構(gòu)共有7個活動構(gòu)件，9個低副，1個高副，則機(jī)構(gòu)自由度為F=3n-(2PL+PH)=3×7-2×9-1=2【實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)】平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制

與分析

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)初步掌握繪制平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的方法和技能，并能正確表達(dá)有關(guān)機(jī)構(gòu)、運(yùn)動副及構(gòu)件。

(2)掌握平面機(jī)構(gòu)自由度的計算方法，分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動的確定性。

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備和工具

(1)各種典型機(jī)構(gòu)、機(jī)械的實(shí)物或模型。

(2)鋼板尺、鋼卷尺、內(nèi)卡鉗、外卡鉗、量角器。

(3)學(xué)生自帶下列實(shí)驗(yàn)用品:紙、筆、圓規(guī)、橡皮等文具。

3.實(shí)驗(yàn)步驟

(1)觀察機(jī)構(gòu)的運(yùn)動并確定構(gòu)件數(shù)。首先找出機(jī)構(gòu)中的原動件，通過動力輸入構(gòu)件或轉(zhuǎn)動手柄，使被測繪的機(jī)構(gòu)或機(jī)器(或模型)緩慢地運(yùn)動，遵循運(yùn)動的傳遞路線仔細(xì)觀察并判斷哪些為連接構(gòu)件、工作構(gòu)件、固定構(gòu)件等，同時確定構(gòu)件的數(shù)目。

(2)判別各構(gòu)件之間運(yùn)動副的類別。按照運(yùn)動的傳遞路線，根據(jù)兩構(gòu)件的接觸情況及相對運(yùn)動的特點(diǎn)，依次判斷相鄰兩構(gòu)件之間組成運(yùn)動副的類別，確定哪些是轉(zhuǎn)動副、移動副及高副。

(3)繪制平面機(jī)構(gòu)的示意圖。正確選擇投影面，將原動件放在一般位置上，按照運(yùn)動的傳遞路線及代表運(yùn)動副、構(gòu)件的