第1章机械系统的运动简图设计课件.ppt
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1、第第1章章 平面机构的自由度和速度分析平面机构的自由度和速度分析11 运动副运动副12 机械系统的运动简图机械系统的运动简图设计设计13 机械系统具有确定运动的条机械系统具有确定运动的条件件 机构是由运动副连接起来的,由一个构件为机架、传递机械运动和力的构件系统。组成机构的目的是为了使机构按照预定的要求进行有规律的运动。所谓平面机构,是指组成机构的所有构件均在同一平面或相互平行的平面内运动的机构;否则就称为空间机构。工程中常用的机构大多数属于平面机构,本章只讨论平面机构。11 运动副运动副名词术语解释名词术语解释:1.构件构件 独立的运动单元独立的运动单元 内燃机内燃机中的连杆内燃机内燃机连杆
2、连杆套筒套筒连杆体连杆体螺栓螺栓垫圈垫圈螺母螺母轴瓦轴瓦连杆盖连杆盖零件零件 独立的制造单元独立的制造单元2.运动副运动副a)两个构件、两个构件、b)直接接触、直接接触、c)有相对运动有相对运动运动副元素运动副元素直接接触的部分(点、线、面)直接接触的部分(点、线、面)例如:例如:凸轮凸轮、齿轮齿廓齿轮齿廓、活塞与缸套活塞与缸套等。等。定义:定义:运动副运动副两构件直接接触并能产生一定相两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接方式称为运动副。对运动的联接方式称为运动副。三个条件,缺一不可三个条件,缺一不可(一)低副 两构件通过面接触而构成的运动副称为低副。根据两构件间的相对运动形式,低副又可分
3、为转动副和移动副。1.转动副 (或铰链)两构件只能在一个平面内作相对转动限制两个自由度:(两个移动)保留一个自由度(转动)2.移动副 两构件只能沿某一方向线作相对移动的运动副称为移动副。限制两个自由度:(一个移动,一个转动)保留一个自由度(移动)3.高副 两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。限制一个自由度:(一个移动)保留两个自由度(一个移动,一个转动)12 机械系统的运动简图设计机械系统的运动简图设计机构运动简图机构运动简图用以说明机构中各构件之间的相用以说明机构中各构件之间的相对对 运动关系的简单图形。运动关系的简单图形。作用:作用:1.表示机构的结构和运动情况。表示机构的结构和运动
4、情况。现摘录了部分现摘录了部分GB446084机构示意图如下表机构示意图如下表。2.作为运动分析和动力分析的依据。作为运动分析和动力分析的依据。常见运动副符号的表示常见运动副符号的表示:国标国标GB446084常用运动副的符号常用运动副的符号运动副运动副名称名称运动副符号运动副符号两运动构件构成的运动副两运动构件构成的运动副转转动动副副移移动动副副12121212121212121212121212两构件之一为固定时的运动副两构件之一为固定时的运动副122121平平面面运运动动副副平平面面高高副副螺螺旋旋副副21121221211212球球面面副副球球销销副副121212空空间间运运动动副副1
5、21212构件的表示方法构件的表示方法:一般构件的表示方法一般构件的表示方法 杆、轴构件杆、轴构件固定构件固定构件同一构件同一构件三副构件三副构件 两副构件两副构件 一般构件的表示方法一般构件的表示方法 常用机构运动简图符号常用机构运动简图符号 在在机机架架上上的的电电机机齿齿轮轮齿齿条条传传动动带带传传动动圆圆锥锥齿齿轮轮传传动动链链传传动动圆柱圆柱蜗杆蜗杆蜗轮蜗轮传动传动凸凸轮轮传传动动外啮外啮合圆合圆柱齿柱齿轮传轮传动动机构运动简图机构运动简图应满足的应满足的条件条件:1.构件数目与实际相同构件数目与实际相同 2.运动副的性质、数目与实际相符运动副的性质、数目与实际相符 3.运动副之间的
6、相对位置以及构件尺寸与实际机构运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构 成比例。成比例。棘棘轮轮机机构构内啮内啮合圆合圆柱齿柱齿轮传轮传动动绘制机构运动简图绘制机构运动简图顺口溜:顺口溜:先两头,后中间,先两头,后中间,从头至尾走一遍,从头至尾走一遍,数数构件是多少,数数构件是多少,再看它们怎相联。再看它们怎相联。步骤:步骤:1.分析机构运动。找出固定件(机架)、原动件和从动件分析机构运动。找出固定件(机架)、原动件和从动件4.检验机构是否满足运动确定的条件。检验机构是否满足运动确定的条件。2.从原动件开始,按照运动的传递顺序,分析各构件之间从原动件开始,按照运动的传递顺序,分析各构件之间相
7、对运动的性质;确定活动构件数目、运动副的类型和数相对运动的性质;确定活动构件数目、运动副的类型和数目。目。3.选择适当的视图平面和适当的机构运动瞬时位置,按比选择适当的视图平面和适当的机构运动瞬时位置,按比例绘制运动简图。例绘制运动简图。简图比例尺:简图比例尺:l=实际尺寸实际尺寸 m/m/图上长度图上长度mmmm思路:思路:先定原动部分和工作部分(一般位于传动线先定原动部分和工作部分(一般位于传动线路末端),弄清运动传递路线,确定构件数目及运路末端),弄清运动传递路线,确定构件数目及运动副的类型,并用符号表示出来。动副的类型,并用符号表示出来。DCBA1432绘制图示绘制图示鳄式破碎机鳄式破
8、碎机的运动简图。的运动简图。举例:举例:绘制绘制破碎机破碎机和和偏心泵偏心泵的机构运动简图。的机构运动简图。1234绘制图示绘制图示偏心泵偏心泵的运动简图的运动简图偏心泵偏心泵举例:绘制牛头刨举例:绘制牛头刨m mlm ml床机构的运动简图床机构的运动简图选取比例尺选取比例尺m ml例 试绘制内燃机的机构运动简图13 机械系统具有确定运动的条件机械系统具有确定运动的条件给定给定S S3 3S S3 3(t)(t),一个独立参数一个独立参数1 11 1(t t)唯一确定,该机唯一确定,该机构仅需要一个独立参数。构仅需要一个独立参数。若仅给定若仅给定1 11 1(t t),则则2 2 3 3 4
9、4 均不能唯一确定。若同均不能唯一确定。若同时给定时给定1 1和和4 4 ,则,则3 3 2 2 能能唯一确定,该机构需要两个独立唯一确定,该机构需要两个独立参数参数 。4 4S3123S31 112341 1自由度定义:自由度定义:保证机构具有确定运动时所必须保证机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数称为机构的自由度给定的独立运动参数称为机构的自由度。原动件原动件能独立运动的构件。能独立运动的构件。一个原动件只能提供一个独立参数一个原动件只能提供一个独立参数机构具有确定运动的条件为:机构具有确定运动的条件为:自由度原动件数自由度原动件数一、机械系统具有确定运动的条件一、一、平面机构自由度
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