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1、1机械设计基础机械设计基础之之常用传动机构设计基础常用传动机构设计基础2第三章第三章 机构运动简图及机构运动简图及平面机构自由度平面机构自由度3本章主要内容：本章主要内容：3-1 3-1 机构的组成机构的组成3-2 3-2 机构运动简图机构运动简图3-3 3-3 平面机构的自由度平面机构的自由度如何判定是机构？如何判定是机构？机构的定义是？机构的定义是？机构机构 是由构件以可动联接方式联接起来的、用来传递运动和力的构件系统。4一、机构的组成要素一、机构的组成要素组成要素组成要素构构 件件运动副运动副机构中的运动单元体，由一个机构中的运动单元体，由一个或若干个零件组成。或若干个零件组成。齿轮齿轮
2、轴轴键键构件分成构件分成机架（或固定构件）机架（或固定构件）活动构件活动构件主动件主动件从动件从动件3-1 机构的组成5二、运动副二、运动副两构件组成的直接接触而又能产生相对运动的活动联接称为运动副运动副。两构件参与接触而构成运动副的部分(点、线、面)称为运动副元素运动副元素。对运动副的理解要把握以下三点：对运动副的理解要把握以下三点：（）运动副由（）运动副由两个构件两个构件组成；组成；（）运动副是一种联接（）运动副是一种联接,两构件两构件直接接触；直接接触；（）组成运动副的两个构件之间有（）组成运动副的两个构件之间有相对运动。相对运动。运动副是机械原理中最重要的概念之一运动副是机械原理中最重
3、要的概念之一6(1) (1) 运动副元素运动副元素运动副元素不外乎运动副元素不外乎为点、线、面。为点、线、面。7(2)(2)运动副的自由度与约束运动副的自由度与约束1.构件的自由度：构件的自由度：指一个构件指一个构件相对另一个构件可能出现的相对另一个构件可能出现的独立运动。一个自由构件在独立运动。一个自由构件在空间具有空间具有6个自由度。个自由度。 在平面内具有在平面内具有3个自由度。个自由度。Oyx2. 约束：约束：指通过运动副联接的指通过运动副联接的两构件之间的某些相对独立运两构件之间的某些相对独立运动所受到的限制。动所受到的限制。运动副引入的约束数等于两构运动副引入的约束数等于两构件相对
4、自由度减少的数目。件相对自由度减少的数目。8 按运动副相对运动形式分：按运动副相对运动形式分： （3 3）运动副类型）运动副类型球面副球面副转转动动副副移移动动副副螺旋副螺旋副9 按运动副接触形式分：按运动副接触形式分： 低副低副: 两构件通过面接触而构两构件通过面接触而构成的运动副统称为低副成的运动副统称为低副; 高副高副: 凡两构件系通过点或线凡两构件系通过点或线接触而构成的运动副统称为接触而构成的运动副统称为高副高副; 10球面副球面副 按运动副的运动空间分按运动副的运动空间分: 平面运动副平面运动副:指构成运动副的两构件之间的相对运动为指构成运动副的两构件之间的相对运动为平面运动的运动
5、副平面运动的运动副; 空间运动副空间运动副:指构成运动副的两构件之间的相对运动为指构成运动副的两构件之间的相对运动为空间运动。空间运动。螺旋副螺旋副11三、运动链三、运动链 运动链运动链:指两个以上的构件通过运动副联接而构成的系统。指两个以上的构件通过运动副联接而构成的系统。 闭链闭链: : 运动链运动链的各构件构成首的各构件构成首尾封闭的系统。尾封闭的系统。 开链开链: : 运动运动链的各构件未构链的各构件未构成首尾封闭的系成首尾封闭的系统。统。 铣床要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。 铣刀按用途区分有多种常用的型式。圆柱形铣刀：用于卧式铣床上加工平面。刀齿分布在铣刀
6、的圆周上，按齿形分为直齿和螺旋齿两种。按齿数分粗齿和细齿两种。螺旋齿粗齿铣刀齿数少，刀齿强度高，容屑空间大，适用于粗加工；细齿铣刀适用于精加工。面铣刀：用于立式铣床、端面铣床或、龙门铣床、上加工平面，端面和圆周上均有刀齿，也有粗齿和细齿之分。其结构有整体式、镶齿式和可转位式3种。立铣刀：用于加工沟槽和台阶面等，刀齿在圆周和端面上，工作时不能沿轴向进给。当立铣刀上有通过中心的端齿时，可轴向进给。三面刃铣刀：用于加工各种沟槽和台阶面，其两侧面和圆周上均有刀齿。角度铣刀：用于铣削成一定角度的沟槽，有单角和双角铣刀两种。锯片铣刀：用于加工深槽和切断工件，其圆周上有较多的刀齿。为了减少铣切时的摩擦，刀齿
7、两侧有151的副偏角。此外，还有键槽铣刀 燕尾槽铣刀 T形槽铣刀和各种成形铣刀等。 铣刀的结构分为4种。整体式：刀体和刀齿制成一体。整体焊齿式：刀齿用硬质合金或其他耐磨刀具材料制成，并钎焊在刀体上。镶齿式：刀齿用机械夹固的方法紧固在刀体上。这种可换的刀齿可以是整体刀具材料的刀头，也可以是焊接刀具材料的刀头。刀头装在刀体上刃磨的铣刀称为体内刃磨式；刀头在夹具上单独刃磨的称为体外刃磨式。可转位式：这种结构已广泛用于面铣刀、立铣刀和三面刃铣刀等。编辑本段检验事项检验标准 铣床主要有：GB6477.9-86 金属切削机床术语铣床，ZBJ54017-89 及JB/T5599-91 升降台铣床参数及系列型
8、谱，GB3933-83 升降台铣床精度，JB/T2800-92 升降台铣床技术条件，ZBJ54014-88 数控立式升降台铣床精度，ZBJ54015-90 数控立式升降台铣床技术条件，JB3696-84 摇臂铣床精度，JB/T3697-96 摇臂铣床技术条件，JB/T2873-91 、JB/T5600-91 万能工具铣床参数及系列型谱，JB/T2874-94 万能工具铣床精度，JB/T2875-92 万能工具铣床技术条件，JB/Z135-79 床身铣床参数及系列型谱，GB3932-83 床身铣床精度，ZBJ54010-88 数控床身铣床精度，JB/T3027-93 龙门铣床参数，JB/T302
9、8-93龙门铣床精度，JB/T3029-93 龙门铣床技术条件，JB3311-83 ，JB/Z195-83 平面铣床参数及系列型谱，JB3312-83 平面铣床精度，JB/T3313-94 平面铣床技术条件，ZBJ54013-88 刻模铣床参数，JB/GQ1059-85 立体仿形铣床参数，JB/GQ1060-85 立体仿形铣床精度，JB/GQ1061-85 立体仿型铣床技术条件，ZBJ54007-88 立式立体仿形铣床精度，JB/T7414-94 立式立体仿形铣床技术条件等。检验项目相关标准检验项目与其他金属切削机床大体相同，专用标准包括精度和性能，大体可概括为：安装刀具的孔（或心轴）的精度，
10、刀架、滑枕(或摇臂)工作台的精度，安装刀具与工作台的相互位置精度，对规定工件的加工精度等。检验还须参照JB2670-82 金属切削机床检验通则，出口产品不得低于一等品。编辑本段操作规程专用铣床操作规程 适用机型： 铣床1、龙门铣床：X245 （A662 ），X209 （6642 ），X2010 ，X2012A ，FRM5，6642H1 ，92001 。 2双柱铣床：FX03，564H1，273-11A ，535H2 ，459 ，544H1 ，571H1 ，529H1 ，FXZ-001，462C1 。 3单柱铣床：447H1 ，456H1458H1 ，461HX458C ，459C1 ，459H
11、X 。 4平面仿形铣床：XB4326 ，XF736，P-90A。 5立体仿形铣床：6441 ，P-105，P-93。 6立式圆工作台铣床：TZX16，X5216 ，449H1621M ，621H5621C1H29 ，623，623H7，623H9，623H11，623H12 ，623BH6 ，623BH10623CH2 ，621H6，623H10 ，623CH2，621H6，623H10 ，623H6，621MCH29。 7鼓形铣床：490 ，6021BH1 。 8回转式端面铣床：K389-24 一、认真执行金属切削机床通用操作规程有关规定。 二、认真执行下述有关补充规定。 1夹具或大型工件的
12、实置(安装)，应使工作台受力均匀，避免受力不均导致工作台变形。 2横梁或主轴箱根工件加工要求调正好后，应锁紧牢靠方可工作。 3不准加工余量或重量超过规定的毛坯件。 4工作后应将龙门、双柱、单柱、平面仿形铣床的工作台：置于床身导轨的中间位置。 普通铣床操作规程 适用机型：1、卧式铣床：X6012 、X60（6H80）、X60W（6H80）、X602 、X61（6H81）、X6H81、X6030 、X6130 、X2、（6H82）、X62W（6H82）、X6232 、X6232A 、X63、（6H83）X63W、6H83Y、6H83、B1-169A 、6H81A、FU2A、4FWA、FA5H、FA
13、5U、IAE、X3810 。 2立式铣床：X50、X51（6H11）、X52、X52k（6H12）、X53、X53k（6H13）、X53T（FA5V）、X5430A 、X50T、X5350 、XS5040 、X518 、610、F1-250、F2-250、FA4AV、652、VF222、FSS、FB40V、6H13，FYA41M、4MK-V、UF/05-135 、6A54 、300 、173M-12 。 3数控立式铣床：XsK5040 。 4键槽铣床：x920（692A ）、4205 、XZ9006 、60A。 5万能工具铣：x8119（678M）、x8126 （679）、x8140 、680
14、。一、认真执行金属切削机床通用操作规程有关规定。 二、认真执行下述有关铣床通用规定： （一）工作中认真做到 1铣削不规则的工件及使用虎钳、分度头及专用夹具持工件时，不规则工件的重心及虎钳、分度头、专用夹具等应尽可能放在工作台的中间部位，避免工作台受力不匀，产生变形。 2在快速或自动进给铣削时，不准把工作台走到两极端，以免挤坏丝杆。 3不准用机动对刀，对刀应的动进行。 铣床4、工作台换向时，须先将换向手柄停在中间位置，然后再换向，不准直接换向。 5铣削键槽轴类或切割薄的工件时，严防铣坏分度头或工作台面。 6、铣削平面时，必须使用有四个刀头以上的刀盘，选择合适的切削用量，防止机床在铣削中产生震动。
15、（二）工作后将工作台停在中间位置，升降台落到最低的位置上。 三、认真执行下述有关特殊的规定 XSK5040 数控立式铣床，工作前应根据工艺要求进行有关工步程序，主轴转速、刀具进给量、刀具运动轨迹和连续越位等项目的预选。将电气旋钮置于调正位置进行试车，确认无问题后，再将电气旋钮置于自动或半自动位置进行工作。编辑本段包装储运精品课件文档，欢迎下载，下载后可以复制编辑。更多精品文档，欢迎浏览。13三、机构三、机构机构机构:在运动链中将一构件加在运动链中将一构件加以固定作为机架或参考构件以固定作为机架或参考构件, 并给定另外一个或少数几个构并给定另外一个或少数几个构件的运动规律，则件的运动规律，则运动
16、链运动链便成便成为机构。为机构。机架：机架：机构中固定不动构件。机构中固定不动构件。p 平面机构平面机构: 机构中各构件间的相对运动为平面运动。机构中各构件间的相对运动为平面运动。p 空间机构空间机构: 机构中各构件间的相对运动为空间运动。机构中各构件间的相对运动为空间运动。原动件原动件: 机构中按给定的运机构中按给定的运动规律独立运动的构件。动规律独立运动的构件。从动件从动件:机构其余活动构件。机构其余活动构件。14机构的示意图：机构的示意图：指为了表明机构结构状况指为了表明机构结构状况, 不要求严格不要求严格地按比例而绘制的简图。地按比例而绘制的简图。机构运动简图：机构运动简图：指根据机构
17、的运动尺寸指根据机构的运动尺寸, 按一定的比例尺按一定的比例尺定出各运动副的位置定出各运动副的位置, 并用并用国标规定国标规定的简单线条和符号代表的简单线条和符号代表构件和运动副，绘制出表示机构运动关系的简明图形。构件和运动副，绘制出表示机构运动关系的简明图形。 机构示意图机构示意图机构的运动：机构的运动：与与原动件运动规律原动件运动规律、运动副类型运动副类型、机构运动机构运动尺寸尺寸有关有关, 而与而与机构的结构尺寸和形状机构的结构尺寸和形状以及以及运动副的具体构运动副的具体构造造无关无关，因此可以不计或略去那些与机构运动无关的，因此可以不计或略去那些与机构运动无关的 因素。因素。3-2 机
18、构运动简图为什么要画机为什么要画机构运动简图？构运动简图？15机构运动简图中常用的机构运动简图中常用的规定符号规定符号绘制机构运动简图的绘制机构运动简图的步骤和方法步骤和方法机构运动简图的机构运动简图的识别识别The ability to draw the kinematic diagram of mechanisms is a basic technical skill for engineers.机构运动简图与原机械具有完全相同运动特性。机构运动简图与原机械具有完全相同运动特性。需要掌握：需要掌握：常用运动副的符号常用运动副的符号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
19、动副转转动动副副移移动动副副121212121212212121平平面面运运动动副副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121222112211222112运动副运动副名称名称一、机构运动简图中常用的规定符号一、机构运动简图中常用的规定符号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1212空空间间运运动动副副122112平平面面运运动动副副21构件的表示方法构件的表示方法 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 构件的表示方法构件的表示方法 画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副的性质。
20、画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副的性质。 常用机构运动简图符号（摘自常用机构运动简图符号（摘自GB/T4460- -1984）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圆圆锥锥齿齿轮轮传传动动带带传传动动链链传传动动圆圆柱柱杆杆蜗蜗轮轮传传动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常用机构运动简图符号（续）常用机构运动简图符号（续）常用机构运动简图符号（续）常用机构运动简图符号（续）内啮内啮合圆合圆柱齿柱齿轮传轮传动动棘棘轮轮机机构构24二、绘制机构运动简图的步骤与方法二、绘制机构运动简图的步骤与方法1、分析机构的组成及运动情况，确定机构中的机架、原动部分、
21、传动部分和执行部分，以确定构件和运动副的数目。2、循着运动传递的路线，逐一分析每两个构件间相对运动的性质，确定运动副的类型和数目;还应确定与机构运动特性相关的运动要素：运动副间的相对位置。如转动副中心的位置和移动副导路的方位；高副的廓线形状，包括其曲率中心和曲率半径等。3、恰当地选择投影面：一般选择与机械的多数构件的运动平面相平行的平面作为投影面。4、选择适当的比例尺, 用规定的简单线条和各种运动副符号, 将机构运动简图画出来。25例例3-1 3-1 绘制颚式破碎机的构运动简图绘制颚式破碎机的构运动简图(1)分析机构的组成及运动情分析机构的组成及运动情况，共四个构件：况，共四个构件：机架机架1
22、、偏、偏心轴心轴2、动颚、动颚3和肘板和肘板4(2)确定运动副的类型及数量确定运动副的类型及数量 偏心轴与机架偏心轴与机架 转动副转动副A 动颚与偏心轴动颚与偏心轴 转动副转动副B 肘板与动颚肘板与动颚 转动副转动副C 肘板与机架肘板与机架 转动副转动副D(3)选定投影面和比例尺，定选定投影面和比例尺，定出各运动副的相对位置，绘出各运动副的相对位置，绘制出机构运动简图制出机构运动简图26DCBA143227AB12C34AB12C342829CAB2344D5561302B1AC31能动吗？能动吗？213ACB4D3-3 平面机构的自由度铣床多采用木箱包装，各木箱生产厂家在制造木箱时，依据GB
23、7284-98 框架木箱，GB/T13384-92 机电产品包装通用技术条件及相关标准。上述标准对包装箱的材质、结构、含水率等项目做了具体规定。 包装箱检验抽样判定时还须参照SN/T0275-93 出口商品运输包装木箱检验规程。箱内机床应进行有效的固定和衬垫，其电器及加工未涂漆表面应做防锈防潮处理，其防锈有效期为两年。在存放及滞港期间机床类产品应库内保管，暂时露天存放时应垫高并加苫盖防止雨淋、水浸。箱面重心、防雨、勿倒置、轻放等标识应齐全，以保证运输时产品完好、安全的运抵目的地。编辑本段订购事项 铣床金属切削机床已实施出口产品质量许可制度，未取得出口产品质量许可证的产品，不准出口。订货时对设备
24、参数、公英制、电源、电压和周波以及随机附件，机床的颜色等均须做明确规定。针对钣金行业中数控冲床品种繁多，标准不一的情况，在客户订购模具时，应向厂商了解以下信息： 1机床型号确定模具结构为长导向或短导向类型中的哪一种，以及是进口村田结构，还是通快结构； 2机床吨位大小此模具的冲裁力是否适用此机床，否则，必须改变模具的结构或选择其它的加工方法； 3有无旋转工位若机床工位为非旋转工位时，则导套或下模必须考虑双键槽结构； 4机床上下转盘间距以便确定模具（成型模具）下模的高度； 5加工板材信息必须确定客户所加工板材的材质、厚度，以确定模具所选用的材质和间隙； 6模具定位方向要根据客户的加工要求来确定模具
25、（特别是异形模具）定位销（槽）的方向。另外，除正方形刃口模具外，其余模具的导套或下模必须考虑两道键槽； 7模具类型模具种类繁多，必须要明确客户所订购的模具类型。 1厚转塔型：ØAMADA （天田）系列A、B、C、D、E工位，Wilson80（整体式）和90（分体式）结构； 2簿转塔型ØStrippt系列5/8工位，金方圆大工位进口、国产结构；小工位整体式结构（模具、32mm两种）；小工位分体式结构（进口螺纹和国产螺纹两种）；ØMurata （村田）系列A、B、C、D、E、F等工位；ØTRUMPF（通快）系列0型、1、2、3型，重载1型和2
26、型。编辑本段安全规则 铣床1：装卸工件，必须移开刀具，切削中头、手不得接近铣削面。2：使用旭正铣床对刀时，必须慢进或手摇进，不许快进，走刀时，不准停车。 3：快速进退刀时注意旭正铣床手柄是否会打人。 4：进刀不许过快，不准突然变速，旭正铣床限位挡块应调好。 5：上下及测量工件、调整刀具、紧固变速，均必须停止旭正铣床。 6：拆装立铣刀，工作台面应垫木板，拆平铣刀扳螺母，用力不得过猛。 7：严禁手摸或用棉纱擦转动部位及刀具，禁止用手去托刀盘。编辑本段维修保养XK-1060 立式数控铣床 铣床铣床例保作业范围 1床身及部件的清洁工作，清扫铁屑及周边环境卫生； 2检查各油平面，不得低于油标以下，加注各
27、部位润滑油； 3清洁工、夹、量具。铣床一保作业范围 1清洗调整工作台、丝杆手柄及柱上镶条； 2检查、调整离合器； 3清洗三向导轨及油毛毡，电动机、机床内外部及附件清洁； 4检查油路，加注各部润滑油； 5紧固各部螺丝。 铣床例保作业范围 1床身及部件的清洁工作，清扫铁屑及周边环境卫生，清洁工、夹、量具； 2检查各油平面，不得低于油标以下，加注各部位润滑油。 铣床周末保养作业范围 一、清洁 1拆卸清洗各部油毛毡垫； 2擦拭各滑动面和导轨面、擦拭工作台及横向、升降丝杆、擦拭走刀传动机构及刀架； 3擦拭各部死角。 二、润滑 1各油孔清洁畅通并加注润滑油； 2各导轨面和滑动面及各丝杆加注润滑油； 3检查
28、传动机构油箱体、油面、并加油至标高位置。 三、扭紧 1检查并紧固压板及镶条螺丝； 2检查并扭紧滑块固定螺丝、走刀传动机构、手轮、工作台支架螺丝、叉顶丝； 3检查扭紧其它部份松动螺丝。 四、调整 1检查和调整皮带、压板及镶条松紧适宜； 2检查和调整滑块及丝杆合令。 五、防腐 1除去各部锈蚀，保护喷漆面，勿碰撞； 2停用、备用设备导轨面、滑动丝杆手轮及其它暴露在外易生锈的部位涂油防腐。编辑本段相关比较铣床和刨床的区别 铣床铣床：是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。刨床：用刨刀对工件的
29、平面、沟槽或成形表面进行刨削的直线运动机床。使用刨床加工，刀具较简单，但生产率较低（加工长而窄的平面除外），因而主要用于单件，小批量生产及机修车间，在大批量生产中往往被铣床所代替。根据结构和性能，刨床主要分为牛头刨床、龙门刨床、单臂刨床及专门化刨床（如刨削大钢板边缘部分的刨边机、刨削冲头和复杂形状工件的刨模机）等。 牛头刨床因滑枕和刀架形似牛头而得名，刨刀装在滑枕的刀架上作纵向往复运动，多用于切削各种平面和沟槽。龙门刨床因有一个由顶梁和立柱组成的龙门式框架结构而得名，工作台带着工件通过龙门框架作直线往复运动，多用于加工大平面（尤其是长而窄的平面），也用来加工沟槽或同时加工数个中小零件的平面。大
30、型龙门刨床往往附有铣头和磨头等部件，这样就可以使工件在一次安装后完成刨、铣及磨平面等工作。单臂刨床具有单立柱和悬臂，工作台沿床身导轨作纵向往复运动，多用于加工宽度较大而又不需要在整个宽度上加工的工件。 由刀具或工件作往复直线的运动，由工件和刀具作垂直于主运动的间歇进给运动。常用的刨床有：牛头刨床、龙门刨床和单臂刨床。精品课件文档，欢迎下载，下载后可以复制编辑。更多精品文档，欢迎浏览。33给定给定S S3 3S S3 3(t)(t)，一个独立参，一个独立参数数1 11 1（t t）唯一确定，）唯一确定，该机构仅需要一个独立参数。该机构仅需要一个独立参数。 若若仅仅给给定定1 11 1（t t）,
31、 ,则则2 2 3 3 4 4 均均不不能能唯唯一一确确定定。若若同同时时给给定定1 1和和4 4 ，则则3 3 2 2 能能唯唯一一确确定定，该该机机构构需需要要两两个个独独立立参数参数 。4 4S3123S31 112341 1一、机构具有确定运动的条件一、机构具有确定运动的条件34定义：定义：保证机构具有确定运动时所必须给定的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
32、数自由度原动件数35二、平面机构自由度的计算二、平面机构自由度的计算作作平平面面运运动动的的刚刚体体在在空空间间的的位位置置需需要要三三个个独独立立的的参参数数（x，y, ）才才能唯一确定。能唯一确定。F = 3单个自由构件的自由度为单个自由构件的自由度为 3 3yx(x , y)自由构自由构件的自件的自由度数由度数运动副运动副 自由度数自由度数 约束数约束数回转副回转副 1（） + 2（x，y） = 3yx12Syx12xy12R=2, F=1R=2, F=1R=1, F=2结论：构件自由度结论：构件自由度3约束数约束数移动副移动副 1（x） + 2（y，）= 3高高 副副 2（x,） +
33、1（y） = 3经运动副相联后，构件自由度会有变化：经运动副相联后，构件自由度会有变化： 自由构件的自由度数约束数自由构件的自由度数约束数活动构件数活动构件数 n 计算公式：计算公式： F=3n(2PL +Ph )要求：记住上述公式，并能熟练应用。要求：记住上述公式，并能熟练应用。构件总自由度构件总自由度 低副约束数低副约束数 高副约束数高副约束数 3n 2 PL1 Ph计算曲柄滑块机构的自由度。计算曲柄滑块机构的自由度。解：活动构件数解：活动构件数n= 3低副数低副数PL= 4F=3n 2PL PH =33 24 =1 高副数高副数PH= 0S3123推广到一般：推广到一般： 38计算五杆铰
34、链机构的自由度计算五杆铰链机构的自由度解：活动构件数解：活动构件数n= 4低副数低副数PL=5F=3n 2PL PH =34 25 =2 高副数高副数PH=012341 139计算图示凸轮机构的自由度。计算图示凸轮机构的自由度。解：活动构件数解：活动构件数n= 2低副数低副数PL=2F=3n 2PL PH =32 221 =1高副数高副数PH=11234012345678ABCDEF计算图示圆盘锯机构的自由度。计算图示圆盘锯机构的自由度。解：活动构件数解：活动构件数n= 7低副数低副数PL=6F=3n 2PL PH 高副数高副数PH=0=37 26 0=9计算结果肯定不对！计算结果肯定不对！4
35、11.复复合合铰铰链链 两两个个以以上上的的构构件件在在同同一一处处以以转转动副相联。动副相联。计算：计算：m个构件个构件, 有有m1转动副。转动副。两个低副两个低副三、三、计算平面机构自由度的注意事项计算平面机构自由度的注意事项42上例：在上例：在B、C、D、E四处应各有四处应各有 2 个运动副。个运动副。计算图示圆盘锯机构的自由度。计算图示圆盘锯机构的自由度。解：活动构件数解：活动构件数n=7低副数低副数PL=10F=3n 2PL PH =37 2100 =1可以证明：可以证明：F点的轨迹为一直线。点的轨迹为一直线。12345678ABCDEF43 准确识别复合铰链举例准确识别复合铰链举例
36、关键：分辨清楚哪几个构件在同一处形成了转动副关键：分辨清楚哪几个构件在同一处形成了转动副 1231342123441321432312两个转动副两个转动副两个转动副两个转动副两个转动副两个转动副两个转动副两个转动副两个转动副两个转动副两个转动副两个转动副44 计算图示两种凸轮机构的自由度。计算图示两种凸轮机构的自由度。解：解：n=3， PL=3，F=3n 2PL PH =33 23 1 =2PH=1对于右边的机构，有：对于右边的机构，有： F=32 22 1=1事实上，两个机构的运动相同，且事实上，两个机构的运动相同，且F=1123123452.局部自由度局部自由度 F=32 22 1 =1定
37、定义义：构构件件局局部部运运动动所所产产生生的的自自由由度度，并并不不影影响整个机构的运动。响整个机构的运动。出出现现在在加加装装滚滚子子的的场场合合，计计算算时时应应去去掉掉滚滚子子和和铰铰链：链：滚子的作用：滑动摩擦滚子的作用：滑动摩擦滚动摩擦。滚动摩擦。12312346解：解：n=4， PL=6，F=3n 2PL PH =34 26 =0PH=03.虚约束虚约束 对机构的运动实际上不起作用的约束。对机构的运动实际上不起作用的约束。 计算自由度时应去掉虚约束。计算自由度时应去掉虚约束。 FEAB CD ，故故增增加加构构件件4前前后后E点点的的轨轨迹迹都都是圆弧，增加的约束不起作用，应去掉
38、构件是圆弧，增加的约束不起作用，应去掉构件4。 已已知知：ABCDEF，计计算算图图示示平平行行四四边边形形 机构的自由度。机构的自由度。 1234ABCDEF47重新计算：重新计算：n=3, PL=4, PH=0F=3n 2PL PH =33 24 =1特别注意：此例存在虚约束的几何条件是：特别注意：此例存在虚约束的几何条件是：1234ABCDEF4F已知：已知：ABCDEF，计算图示平行四边形，计算图示平行四边形 机构的自由度。机构的自由度。 ABCDEF虚约束虚约束48出现虚约束的场合：出现虚约束的场合：(1) 两构件联接前后，联接点的轨迹重合，两构件联接前后，联接点的轨迹重合，(2)
39、两两构构件件构构成成多多个个移移动动副副，且导路平行。且导路平行。 如平行四边形机构，火车轮如平行四边形机构，火车轮椭圆仪等。椭圆仪等。(需要证明)49(4) 运运动动时时，两两构构件件上上的的两点距离始终不变。两点距离始终不变。(3) 两两构构件件构构成成多多个个转转动动副副，且同轴。且同轴。(5) 对对运运动动不不起起作作用用的的对对称部分。如多个行星轮。称部分。如多个行星轮。52134EF53241EF1B342A1234ADBC2 2 50AA(6) 两构件构成高副，两处接触，且法线重合。两构件构成高副，两处接触，且法线重合。如等宽凸轮如等宽凸轮W注意：注意：法线不重合时，法线不重合时
40、，变成实际约束！变成实际约束！AAn1n1n2n2n1n1n2n251虚约束的作用：虚约束的作用：改善构件的受力情况，如多个行星轮。改善构件的受力情况，如多个行星轮。增加机构的刚度，如轴与轴承、机床导轨。增加机构的刚度，如轴与轴承、机床导轨。使机构运动顺利，避免运动不确定，如车轮。使机构运动顺利，避免运动不确定，如车轮。注意：各种出现虚约束的场合都是有条件的注意：各种出现虚约束的场合都是有条件的 !52计算图示大筛机构的自由度。计算图示大筛机构的自由度。CDABGFoEE位置位置C ，2个个低副低副复合铰链复合铰链:局部自由度局部自由度 1个个虚约束虚约束En= 7PL = 9PH =1F=3
41、n-2PL PH=37 -29 -1=2CDABGFoE53B2I9C 3A1J6H87DE4FG5计算包装机送纸机构的自由度计算包装机送纸机构的自由度 分析分析活动构件数活动构件数A1B2C 3J6G5H89IFn 9复合铰链复合铰链虚约束虚约束运动副运动副D1处处去去掉掉局局部部自自由由度度和和虚虚约束约束局部自由度局部自由度n 6，pL 7，pH 3F 3n 2pL pH 3 6 2 7 1 3 1滚子滚子3、8绕绕自身轴线的自身轴线的转动转动7ED42个转动副个转动副杆杆9和运动副和运动副F、I引入一个虚约引入一个虚约束束54123ACB4DP PL L=4,=4, P Ph h=1,
42、=1, F=0F=0n=3,n=3,55ECAB1DFG2345678HI56本章小结本章小结运动副(概念及其分类)平面机构的运动简图（会识别）平面机构的自由度1、低频力矩大、输出平稳 2、高性能矢量控制 3、转矩动态响应快、稳速精度高 4、减速停车速度快 5、抗干扰能力强编辑本段维护保养镗床的日常维护保养镗床的维护保养工作主要是注意清洁、润滑和合理的操作。 日常维护保养工作分为以下三个阶段进行： 1)工作开始前。检查机床各部件机构是否完好，各手柄位置是否正常；清洁机床各部位，观察各润滑装置，对机床导轨面直接浇油润滑；开机低速空运转一定时间。 2)工作过程中。主要是正确操作，不允许机床超负荷工
43、作，不可用精密机床进行粗加工等。工作过程中发现机床有任何异常现象，应立即停机检查。 3)工作结束后。清洗机床各部位，把机床各移动部件移到规定位置，关闭电源。镗床的一级保养镗床一般规定累计运行800h 后，以操作人为主进行一次一级保养，保养工作必须在切断电源之后进行。下面以T68型卧式镗床为例，说明镗床一级保养的内容和要求。 1)外保养。主要清除机床外表污垢、锈蚀，保持传动件的清洁。擦洗机床表面及罩壳，应无锈蚀无黄斑；擦洗各外露丝杠、光杠及齿条；补齐各手柄、螺钉、螺母等机件，保持机床外观整洁。 2)主轴箱及进给变速箱保养。掀开主轴箱各防尘盖板，检查调整v带和主轴箱夹紧拉杆。清洁各过滤器及油槽；检
44、查平衡锤钢丝绳紧固情况；擦洗平旋盘滑槽及调整镶条。 3)工作台及导轨保养。擦洗工作台各处，检查调整挡铁及镶条间隙；检查导轨是否拉毛，打光毛刺并擦洗导轨。 4)后立柱保养。擦洗后轴承座、导轨面，检查调整镶条间隙。 5)润滑系统保养。清洗油毡、油槽，保持油孔和油路畅通。清洗冷却泵、过滤网及冷却箱。清洗过滤器，保证油杯齐全，保持油标油窗明亮。 6)电气部分保养。清扫电气箱及电动机。检查电气装置位置，保证电气装置固定、安全和整齐。 操作系统，最后切断电源。 铣床铣床是一种用途广泛的机床，在铣床上可以加工平面（水平面、垂直面）、沟槽（键槽、T形槽、燕尾槽等）、分齿零件（齿轮、花键轴、链轮乖、螺旋形表面（
45、螺纹、螺旋槽）及各种曲面。此外，还可用于对回转体表面、内孔加工及进行切断工作等。铣床在工作时，工件装在工作台上或分度头等附件上，铣刀旋转为主运动，辅以工作台或铣头的进给运动，工件即可获得所需的加工表面。由于是多刀断续切削，因而铣床的生产率较高。简单来说，铣床就是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。编辑本段发展历程铣床最早是由美国人E.惠特尼于1818 年创制的卧式铣床。为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人J.R.布朗于1862 年创制了第一台万能铣床，是为升降台铣床的雏形。1884 年前后出现了龙门铣床。20世纪20年代出现了半自动铣床，工作台利用挡块可完成“进给-快速”或“快速-进给”的自动转换。
46、1950 年以后，铣床在控制系统方面发展很快，数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。尤其是70年代以后，微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用，扩大了铣床的加工范围，提高了加工精度与效率。 随着机械化进程不断加剧，数控编程开始广泛应用与于机床类操作，极大的释放了劳动力。数控编程铣床将逐步取代现在的人工操作。对员工要求也会越来越高，当然带来的效率也会越来越高。编辑本段主要分类一、按布局形式和适用范围加以区分 铣床（1）升降台铣床：有万能式、卧式和立式等，主要用于加工中小型零件，应用最广。 2龙门铣床：包括龙门铣镗床、龙门铣刨床和双柱铣床，均用于加工大型零件。 3单柱铣床和单臂铣
47、床：前者的水平铣头可沿立柱导轨移动，工作台作纵向进给；后者的立铣头可沿悬臂导轨水平移动，悬臂也可沿立柱导轨调整高度。两者均用于加工大型零件。 4工作台不升降铣床：有矩形工作台式和圆工作台式两种，是介于升降台铣床和龙门铣床之间的一种中等规格的铣床。其垂直方向的运动由铣头在立柱上升降来完成。 5仪表铣床：一种小型的升降台铣床，用于加工仪器仪表和其他小型零件。 6工具铣床：用于模具和工具制造，配有立铣头、万能角度工作台和插头等多种附件，还可进行钻削、镗削和插削等加工。 7其他铣床：如键槽铣床、凸轮铣床、曲轴铣床、轧辊轴颈铣床和方钢锭铣床等，是为加工相应的工件而制造的专用铣床。按控制方式，铣床又分为仿
48、形铣床（见仿形机床）、程序控制铣床和数字控制铣床（见数字控制机床） 二、按结构分 铣床(1)台式铣床：小型的用于铣削仪器、仪表等小型零件的铣床。 (2)悬臂式铣床：铣头装在悬臂上的铣床，床身水平布置，悬臂通常可沿床身一侧立柱导轨作垂直移动，铣头沿悬臂导轨移动。 (3)滑枕式铣床：主轴装在滑枕上的铣床，床身水平布置，滑枕可沿滑鞍导轨作横向移动，滑鞍可沿立柱导轨作垂直移动。 (4)龙门式铣床：床身水平布置，其两侧的立柱和连接梁构成门架的铣床。铣头装在横梁和立柱上，可沿其导轨移动。通常横梁可沿立柱导轨垂向移动，工作台可沿床身导轨纵向移动，用于大件加工。 (5)平面铣床：用于铣削平面和成型面的铣床，床
49、身水平布置，通常工作台沿床身导轨纵向移动，主轴可轴向移动。它结构简单，生产效率高。 (6)仿形铣床：对工件进行仿形加工的铣床。一般用于加工复杂形状工件。 (7)升降台铣床：具有可沿床身导轨垂直移动的升降台的铣床，通常安装在升降台上的工作台和滑鞍可分别作纵向、横向移动。 (8)摇臂铣床：摇臂装在床身顶部，铣头装在摇臂一端，摇臂可在水平面内回转和移动，铣头能在摇臂的端面上回转一定角度的铣床。 (9)床身式铣床：工作台不能升降，可沿床身导轨作纵向移动，铣头或立柱可作垂直移动的铣床。 (10)专用铣床：例如工具铣床：用于铣削工具模具的铣床，加工精度高，加工形状复杂。 三、按控制方式分 铣床又可分为仿形铣床、程序控制铣床和数控铣床等。编辑本段铣刀分类精品课件文档，欢迎下载，下载后可以复制编辑。更多精品文档，欢迎浏览。
