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1、主讲 陈慧玲 项目一牛头刨床机械传动系统分析 任务1 1 牛测绘头刨床传动机构运动简图测绘 一 运动副 三 平面机构的自由度 二 平面机构运动简图的绘制 四 测绘牛头刨床工机构运动简图 并计算机构自由度 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 导入 昨天我们观察了牛头刨床 了解了牛头刨床工作原理及各机构的运动 但是如何表达 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 明确任务 学习教材相关内容 搜集和整理关于B6050E牛头刨床各传动机构的信息和资料 本次课的工作任务是 1 了解运动副 自由度等概念 2 测绘牛头刨床导杆机构运动简图 计算
2、其自由度 3 测绘带传动机构运动简图 计算其自由度 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 督学抽查 归纳小结 请陈述运动副的概念 并判断以下说法是否正确 1 两构件直接接触便形成了运动副2 两构件直接接触形成的可动联接称为运动副3 两构件以点 线 面相接触则形成运动副4 能作相对运动的两构件则形成运动副5 两构件既联接又能作一定的相对运动则形成运动副2 平面运动副如何分类 各有何特点 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 一 运动副 教师讲授 运动副的画法 1 构件一般用直线或方块表示 亦可用简单的图形表示 2 转动副用小圆圈表示
3、 小圆圈画在转动副中心位置 转动副 移动副 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 补充 机架的画法 齿轮副 凸轮副 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 教师讲授 运动副的画法 参与形成两个运动副的构件 参与形成三个转动副的构件 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 教师讲授 运动副的画法 督学抽查 归纳小结 什么是平面机构运动简图 什么是机构示意图2 请陈述绘制机构运动简图的步骤 3 绘制机构运动简图的比例是如何规定的 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 二 平面
4、机构运动简图的绘制 例1绘制颚式破碎机机构运动简图 A 1 2 3 4 B C D 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 教师讲授 分析引导 小组活动 1 绘制牛头刨床带传动机构运动简图 已知小带轮直径 100 大带轮直径 320 两带轮中心距 385 V带型号 A1400 2 绘制牛头刨床导杆传动机构运动简图 已知滑枕导轨与摆杆转动中心距离为800mm 大斜齿轮转动中心与摆杆转动中心距离为400mm 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 导杆机构参考图 该机构
5、的构件总数N 7 活动构件数n 6 5个转动副 3个移动副 1个高副 由此可得机构的自由度数为 F 3n 2PL PH 3 6 2 8 1 1 绘制机构运动简图 唧水机构 缝纫机针杆机构 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 学生练习 1 什么是自由度 一个在平面自由运动的构件有几个自由度 2 什么是约束 举例说明运动副是如何引入约束的 3 请陈述自由度计算公式 4 请陈述机构 运动链 具有确定相对运动的条件5 自由度计算中应注哪几种特殊情况 督学抽查 归纳小结 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 三 平面机构的自由度 自由度计
6、算时对复合铰链 局部自由度 虚约束等几种特殊情况的处理 k个构件 k 3 在同一处构成共轴线的转动副 1 复合铰链 处理 K个构件同时在一处以转动副相联 它必然构成 K 1 个转动副 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 教师讲授 分析引导 F 3n 2PL PH 3 2 5 6 0 3 F 3n 2PL PH 3 2 5 7 0 1 复 例 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 2 局部自由度 不影响机构输出运动的自由度 称为局部自由度 处理 排除 例 F 3n 2PL PH 3 2 3 3 1 2 F 3n 2PL PH 3
7、2 2 2 1 1 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 3 虚约束 不产生实际约束效果的重复约束 处理 排除 F 3n 2PL PH 3 2 3 4 0 1 F 3n 2PL PH 3 2 4 6 0 0 F 3n 2PL PH 3 2 3 4 0 1 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 虚约束常发生在下列情况 1 两构件在同一轴线上形成多个转动副 两轴承支承一根轴 2 两构件在同一导路或平行导路上形成多个移动副 3 同一构件和两个转动副去连接两构件上距离始终不变的两动点 4 原动件与输出构件之间采用多组完全相同的运动链 项目
8、一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 例 F 3n 2PL PH 3 2 7 9 1 2 1 2 3 4 5 6 7 8 8 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 小组讨论 1 计算牛头刨床带传动机构的自由度 2 计算牛头刨床导杆机构的自由度 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 练习1 绘制缝纫机踏板机构运动简图并计算机构自由度 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 练习2 如下图简易冲床机构是否具有确定的相对运动 如不具备 请提出改进方案 项目一牛头刨床机械传动系统分
9、析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 作业 1 见空间2 预习实验二 小结 1 运动副 自由度等概念2 机构自由度的计算3 机构运动简图的绘制 星期一实验 实验指导书 实验二安排 1班星期一5 6节第一批 第二批课外2班星期一7 8节第一批 第二批课外请带好实验指导书 绘图工具及草稿纸 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 运动副的形成引入了约束 使构件失去运动自由度 1 转动副 x Y0 约束数S 2 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 约束 对独立运动的限制 2 移动副 约束数S 2 3 齿轮副 4 凸轮副 约束数S 1
10、 平面低副约束数S 2平面高副约束数S 1 x Y0 1 运动副 两个构件直接接触且具有确定相对运动的联接 2 平面运动副分类 转动副 移动副 面接触 相对转动或相对移动 低副 运动副元素 两构件相互接触的点 线 面 一 运动副 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 低副 高副 点或线接触 沿接触点切线方向相对移动 绕接触点的转动 高副 机构运动简图 表示机构运动特征的一种工程用图 表达方式 用简单线条表示构件规定符号代表运动副按比例定出运动副的相对位置 不按比例绘制时为机构示意图 与运动有关的因素 构件数目运动副数目及类型运动副之间的相对位置 二 平面机构运动
11、简图的绘制 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 机构运动简图的绘制方法和步骤 1 找出机架 原动件 从动件 执行件 2 循着运动传递路线 确定运动副的类型 数量和位置 3 选定比例尺 按规定符号绘制运动简图 4 标明机架 原动件和作图比例尺 构件实际长度 m 构件图示长度 mm 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 5 用简单线条和符号画出机构运动简图 自由度 构件所具独立运动的个数 确定构件位置所需独立坐标数 一个完全自由的平面运动构件具有三个自由度 三 平面机构的自由度 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机
12、构运动简图测绘 机构的自由度F 3 活动构件数 2 低副数 1 高副数 计算公式 F 3n 2PL PH 1 平面机构自由度的计算公式 F 3n 2PL PH 3 2 3 4 0 1 F 3n 2PL PH 3 2 2 2 1 1 例 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 2 机构 运动链 具有确定相对运动的条件 有一个机架自由度大于零 F 0 原动件数 自由度数 项目一牛头刨床机械传动系统分析任务1 1牛头刨床传动机构运动简图测绘 讨论 机构具有确定的相对运动的条件 小组活动 教师指导 由前述可知 只有主动件才能独立运动 从动件是不能独立运动的 通常每个主动件
13、只有一个独立运动 因此机构具有确定的相对运动的条件是 机构自由度F 0 且F等于主动件的数目 主动件的数目不等于机构自由度数 会产生什么结果呢 参见右图 图a 为主动件数小于机构自由度的例子 由于主动件只有一个 而机构自由度F 3 4 2 5 2 所以 当只给定主动件的位置角时 从动件2 3 4的位置不能确定 有多解 因此 当主动件匀速转动时 从动件2 3 4将随机乱动 图b 为主动件数大于机构自由度的情形 显然 除非将构件2拉断 否则不可能同时满足主动件1 3的给定运动 图c 为机构自由度等于0的机构 它的各组成构件之间不可能存在相对运动 因此这个构件组合是结构而非机构 请考虑 k的含义是什么呢 静不定结构 拓展学习
