平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖與自由度計(jì)算

1、1本課程是測控專業(yè)一門近機(jī)類課程，上課之前尤其要作專業(yè)引導(dǎo)工作，以樹立對本課程的正確認(rèn)識。本課程是測控專業(yè)一門近機(jī)類課程，上課之前尤其要作專業(yè)引導(dǎo)工作，以樹立對本課程的正確認(rèn)識。課程安排：課堂教學(xué)課程安排：課堂教學(xué)60學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)12學(xué)時(shí)，共計(jì)學(xué)時(shí)，共計(jì)72學(xué)時(shí)。學(xué)時(shí)。第一章第一章平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖與自由度計(jì)算平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖與自由度計(jì)算學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)8知識要點(diǎn)：運(yùn)動副概念和分類、平面機(jī)構(gòu)低副和高副、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖、平面機(jī)構(gòu)自

2、由度計(jì)算知識要點(diǎn)：運(yùn)動副概念和分類、平面機(jī)構(gòu)低副和高副、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖、平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算難點(diǎn)：自由度計(jì)算和虛約束判斷，結(jié)合多媒體重點(diǎn)講解。難點(diǎn)：自由度計(jì)算和虛約束判斷，結(jié)合多媒體重點(diǎn)講解。1概述概述機(jī)構(gòu)是按一定方式聯(lián)接的構(gòu)件組合，是用來轉(zhuǎn)遞運(yùn)動和力或改變運(yùn)動的形式。研究機(jī)構(gòu)的目的研究機(jī)構(gòu)的目的：⑴探討機(jī)構(gòu)運(yùn)動的可能性、具有確定運(yùn)動的條件；⑵將機(jī)構(gòu)按特點(diǎn)分類，建立運(yùn)動分析和動力分析的一般方法；⑶學(xué)會關(guān)于運(yùn)動簡圖的繪制。(4)熟悉構(gòu)件組

3、成機(jī)構(gòu)的規(guī)律，以合理設(shè)計(jì)和創(chuàng)新機(jī)構(gòu)。2運(yùn)動副及其分類運(yùn)動副及其分類運(yùn)動副運(yùn)動副：兩構(gòu)件直接接觸，而又能產(chǎn)生一定相對運(yùn)動的聯(lián)接（可動聯(lián)接）。例如：滾珠軸承的滾珠與內(nèi)外座圈之間為點(diǎn)接觸；互相嚙合的輪齒之間為點(diǎn)或線接觸；而軸頸3觸，沿接觸點(diǎn)公法線相對移動的可能性即被取消。因此，從相對運(yùn)動來看，平面運(yùn)動副有三種型式：⑴具有一個(gè)獨(dú)立相對轉(zhuǎn)動的運(yùn)動副（轉(zhuǎn)動副）；F=1⑵具有沿一個(gè)方向獨(dú)立相對移動的運(yùn)動副（移動副）；F=1⑶具有一個(gè)獨(dú)立移動和一個(gè)獨(dú)立

4、轉(zhuǎn)動的運(yùn)動副。F=2按照接觸的特性，通常把運(yùn)動副分為高副和低副。點(diǎn)接觸或線接觸的運(yùn)動副稱為高副；平面高副具有一個(gè)約束。F=2面接觸的運(yùn)動副稱為低副。平面低副具有兩個(gè)約束。F=13平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖：表明各機(jī)構(gòu)間相對運(yùn)動關(guān)系的簡單圖形。僅僅用簡單的線條和符號來代表機(jī)構(gòu)和運(yùn)動副，并按照一定的比例表示各運(yùn)動副間的相對位置，不考慮與運(yùn)動無關(guān)的因素。表41繪制運(yùn)動簡圖時(shí)，首先要搞清楚所要繪制機(jī)械的結(jié)構(gòu)和運(yùn)

5、動原理，然后從原動件開始，按照運(yùn)動傳遞的順序，分析各構(gòu)件相對運(yùn)動的性質(zhì)，確定運(yùn)動副的類型和數(shù)目；并合理選擇視圖平面。選取適當(dāng)?shù)拈L度比例尺，按一定的順序進(jìn)行繪圖，并將比例尺標(biāo)注在圖上。例題41試畫出圖44a所示油泵機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖。解此機(jī)構(gòu)主要由圓盤1、導(dǎo)桿2、搖塊3和機(jī)架4等四個(gè)機(jī)構(gòu)組成，其中構(gòu)件1為原動件，構(gòu)件4為機(jī)架。該機(jī)構(gòu)的工作情況是：當(dāng)回轉(zhuǎn)副B在AC中心線的左邊時(shí)，從機(jī)架4的右孔道吸油；當(dāng)B在AC中心線的右邊時(shí)，經(jīng)機(jī)架4的左孔道排

6、油。構(gòu)件1與構(gòu)件4和構(gòu)件2、構(gòu)件3與構(gòu)件4分別在A、B、C點(diǎn)構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，構(gòu)件2與構(gòu)件3組成移動副它們的導(dǎo)路沿BC方向?，F(xiàn)在選擇適當(dāng)?shù)耐队懊婧捅壤?，定出各轉(zhuǎn)動副的位置即可繪制出機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，如圖44b所示。4平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度一、機(jī)構(gòu)自由度一、機(jī)構(gòu)自由度運(yùn)動鏈運(yùn)動鏈：若干構(gòu)件以運(yùn)動副聯(lián)接而成的系統(tǒng)。運(yùn)動鏈分為閉式鏈和開式鏈兩種類型。組成運(yùn)動鏈的每個(gè)機(jī)構(gòu)至少包含兩個(gè)運(yùn)動副要素的運(yùn)動鏈稱為閉式鏈閉式鏈，如圖45a所示。運(yùn)動鏈中

7、有的機(jī)構(gòu)只包含一個(gè)運(yùn)動副元素則稱為開式鏈開式鏈，如生產(chǎn)機(jī)械：鉸接臂機(jī)器人等。圖45b.ab圖45運(yùn)動鏈機(jī)構(gòu)：機(jī)構(gòu)：將運(yùn)動鏈的一個(gè)構(gòu)件作機(jī)架，另一個(gè)或幾個(gè)構(gòu)件（為原動件）作獨(dú)立運(yùn)動時(shí)，其余構(gòu)件（從動件）隨之作確定運(yùn)動，則該運(yùn)動鏈成為機(jī)構(gòu)。反之不是機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)自由度機(jī)構(gòu)自由度：機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對于機(jī)架的所能有的獨(dú)立運(yùn)動的數(shù)目。其計(jì)算式如下：自由度=活動構(gòu)件自由度的總數(shù)運(yùn)動副引入的約束總數(shù)，即F=3n2pLpH其中n為活動構(gòu)件，pL為低副的個(gè)數(shù)，