当前课程知识点:机械原理 > 第二章 平面机构的结构分析 > 2.3机构运动简图 > 2.3.2机构运动简图绘制
在我们了解了机构运动简图描述的内容之后
我们来看一看怎样绘制一个机构运动简图
通常在什么情况下需要绘制机构运动简图
一是我们要分析现有的机器
它的运动是如何传递变换的
我们根据现有的机器设备
绘制出它的机构运动简图来进行分析
另外一个方面
当我们设计一个新机器的时候
我们要进行运动方案的设计
那么在运动方案设计
输出的结果的表示方面
我们需要用到机构运动简图
那如何绘制一个简图
我们可以按照下面这样的步骤来进行
首先我们需要分析机械的结构和运动
因为简图中要把运动的单元构件
和单元之间的连接关系描述出来
那么我们必须知道
这样的机构包含哪些运动单元
这些运动单元之间的相对运动关系是什么
因此我们需要分析机械的结构和运动
然后我们需要选择一个投影面
因为我们画出的机构运动简图
是一个平面图形
那么这样的投影面如何选择
我们需要去选择在这样一个投影面内
能够反映这个机构中大多数的构件
它所在的一个运动平面
当我们选择这样的投影面之后
我们需要按比例
来确定各个运动副中心的相对位置
这些相对位置的确定和相对位置之间的尺寸
实际上决定这个机构它的运动尺寸
而运动尺寸是我们提到的
在机构运动简图中需要传递的一个信息
在确定运动副的中心位置之后
我们需要按照构件
以及连接关系运动副
用规定的符号来表示构件和运动副
通常我们从原动件开始
按照传动的顺序
来依次的画出所有的构件和运动副的连接关系
然后依次的标出各个构件的编号
习惯上我们会用数字来表示构件
而用大写的字母来表示运动副
我们需要去检查构件和运动副的数目
是不是与我们所绘制的机械装置是一致的
我们还需要检查构件之间的连接关系
哪个构件跟哪个构件形成连接
是低副还是高副
这些连接关系是否与实际机器中间的连接关系是一致的
确保所有的信息都得到正确的表达
这样我们才能够绘制出机构运动简图
这是一个机构运动简图绘制的一个实例
在这个压缩机中间
我们先分析出它有几个独立运动部分
其中活塞是一个
曲轴是一个
然后连接活塞和曲轴之间的
是另外一个活动构件
蓝色的这一部分是固定不动的机架
在我们分析它的构件之后
我们再来看一下它的连接关系
活塞与机架之间是一个移动副的连接
活塞与连杆之间是一个转动副连接
而连杆与曲轴之间也是一个转动副连接
当然曲轴跟机架
也就是缸体之间
那么仍然是一个转动副连接
因此在这个机械模型中间
它包含三个转动副和一个移动副
那么各个运动副的中心点位置在哪呢
我们取活塞和连杆的连接部位的中心
作为第一个转动副的中心
然后取连杆与曲轴连接部分的中心
作为第二个转动副中心
再取曲轴和机架连接的中心
作为第三个点
那么这三个点构成这个机构
运动副中心所在的关键点
然后我们按照刚才分析的构件之间的连接关系
用标准规定的符号
依次的画出活塞对应的滑块
连杆对应的这根杆和曲轴
我们也把它用一根短杆来表示
最后我们把气缸这个机架用一个杆来表示
为了表示它是机架我们按照标准的规定
会对这根杆上打上短的剖面线来表示
这是机架
最终形成右侧的机构运动简图
那么在绘制机构运动简图的过程中间
我们需要关注运动副的符号和构件的符号表示
到底我们应该把运动副和构件
画成什么样的形状
这个是有相应的国家标准规定的
在国标4460中间规定了
运动副的符号和构件的标准符号
下面我们来看一下这样的符号
具体是如何表达的
这是常用运动副的符号
其中平面运动副
平面运动副
我们主要有两种形态
转动副和移动副
第一行中间表达的是转动副的具体的符号
右侧是其中一个构件为机架
而左侧是两个构件
都是活动构件的情况
第二行是平面运动副中的移动副
左侧是两个构件都是活动构件的情形
右侧是其中一个构件为机架
我们可以看到要表示
一个活动构件与机架的连接
我们只需要在固定为机架的这个构件上
打上短的剖面线来表示它是机架
平面高副
它的运动尺寸主要取决于它的接触部位
也就是点线接触的这个部位
两条曲线的形状
那么构成了运动尺寸
因此我们在绘制高副的简图的时候
需要按比例画出接触部位它的形状
下面是空间运动副
典型的空间运动副
包括螺旋副 球面副
以及其它的一些类型
在我们识别机构运动简图中间的符号的时候
我们需要特别注意
这样的情形
当两个构件连接在一起
并且角部被涂黑之后
它所传递的一个信息
与右侧两个构件没有涂黑之间传递的信息
是不一样的
两个构件角部涂黑之后
表示这两个构件是同一个构件
而如果没有这个涂黑
仅仅是通过一个转动副连接
那么表示的是这两个部分是两个构件
我们再看另一处符号表示
当一个构件1与构件2
在B处连接 构件1
形成一个小圆弧
而右侧的构件1上面没有这个小圆弧
那么左侧和右侧的区别又是什么
左侧的A B C之间是同一个构件
它与下面的构件2在B处
形成一个转动副的连接
而右侧表达的内容是AB和BC之间
各有一个构件1和3
它与下面的构件2在B处形成一个连接
因此左侧是2个构件之间的连接
而右侧是3个构件之间的连接
我们在识别简图的时候
很容易混淆这两种表达方式之间的区别
下面我们来看一下构件的表示方法
构件如何画
机构中的构件实际上是抽象出来的
我们只要能够表达出机构中的运动尺寸
就可以了
因此我们可以说构件没有一个具体的形状
但是我们在简图中又必须要画出一个形状
那么构件的形状主要取决于什么呢
构件的形状主要取决于构件上
带了多少个运动副
比如一个构件带两个转动副的情况
转动副的符号是两个小圆圈
那么我们可以在两个小圆圈之间
直接用一根线段连接来表示这个构件
当然如果这个构件跟其它构件
需要通过移动副连接的话
我们需要在末端连接的部位
把构件的形状画成一个小滑块
如果一个构件上有三个运动副
比如说有三个转动副
这时候我们需要把这个构件画成一个三角形
当然如果这三个运动副在一条直线上
我们可以通过中间这样的图形来描述
其他更多的形状
取决于我们到底这个构件上
应该连接哪些运动副
连接哪些构件
还有一类构件
我们需要特别注意
比如说固定的构件机架
刚才我们说过
要表示一个构件为机架
我们只需要在上面打上短的剖面线
就可以表示这个构件被固定形成了机架
进一步
如果我们要让两个构件成为同一个构件
怎么办呢
我们可以在这两个构件符号连接的部位
把它涂黑
涂黑的意思就表示这两个构件之间
是一个刚连的关系
而刚连在一起的两个构件
我们可以认为它就是一个构件
这是带了两个运动副的不同的构件符号
下面是带了三个运动副的不同符号
除了构件和运动副这两类基本的元素之外
我们在机械简图中间
还会遇到一些特殊的表示机械结构装置的符号
这是原动机的一种典型的类型 电机
它的符号包括主视图和左视图
这是齿轮和齿条的简图符号
这是带传动的符号
这是链传动的符号
这是一对圆锥齿轮的简图符号
这是蜗轮蜗杆的符号
上面的是蜗杆
下面的是蜗轮
左侧的是主视图
右侧是左视图的两种画法
还有更多的机构符号
这是凸轮机构
凸轮机构根据高副的接触部位的不同
被分成了三种类型
尖顶 滚子和平底
为什么要区分这三种类型
我们将在后续的凸轮这一章中进行详细的讨论
这是齿轮的一种啮合关系的表达
我们称为内啮合
两个齿轮用两个点划线的圆来表示
它的相切的部位表示齿轮的啮合部位
这是一对外啮合齿轮的简图
这是棘轮
好了
简图的绘制我们就先讲到这里
谢谢大家
-1.1 概述
--1.1 概述
-1.2 课程研究的对象及内容
-1.3 学习的目的和意义
-1.4 课程学习的方法和要点
-第一章 绪论--1.4 课程学习的方法和要点
-2.1机构结构分析
-2.2 机构的组成和分类
-2.3机构运动简图
-2.4机构自由度的计算
-2.5计算平面机构自由度时应注意事项
--2.5.3虚约束
-2.6平面机构的组成原理、结构分类及结构分析
-2.6平面机构的组成原理、结构分类及结构分析--作业
-3.1机构运动分析的目的和方法
-3.2用瞬心法作机构的运动分析
-3.3用图解法作机构的运动分析
-3.4 瞬心法和矢量方程图解法的综合应用
-3.4 瞬心法和矢量方程图解法的综合应用--作业
-4.1 平面连杆机构的特点及应用
-4.2 平面四杆机构的类型和应用
-4.3平面四杆机构的一些基本知识
-4.4平面四杆机构的设计
-4.4平面四杆机构的设计--作业
-5.1 凸轮机构的应用和分类
-5.2 推杆的运动规律
-5.3 凸轮轮廓曲线设计
-5.4 凸轮机构基本尺寸的确定
-5.4 凸轮机构基本尺寸的确定--作业
-6.1 齿轮机构的特点及类型
-6.2 齿轮的齿廓曲线
-6.3 渐开线齿廓及其啮合特点
-6.4 渐开线标准齿轮各部分的名称和尺寸
-6.5渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动
-6.6渐开线齿廓的切制原理与根切现象
-6.7变位齿轮概述
-6.8斜齿圆柱齿轮传动
-6.9直齿锥齿轮传动
-6.10蜗杆传动
--6.10蜗杆传动
-6.10蜗杆传动--作业
-7.1齿轮系及其分类
-7.2定轴轮系的传动比
-7.3周转轮系的传动比
-7.4复合轮系的传动比
-7.5轮系的功能
-7.5轮系的功能--作业
-8.1概述
--8.1概述
-8.2 机械的运动方程式
-8.3 稳定运转状态下的机械的周期性速度波动及其调节
-8.3 稳定运转状态下的机械的周期性速度波动及其调节--作业