具有个约束而相对自由度等于2的半面运动副如图1一4所示。在这种由曲线构成的运动副中,构件2沿公法线n一n方向的移动受到约束,构件2相对于松件!叫以沿接触点切线一的方向独立移动,还可以向时绕点A独立转动,这种具有两个独立相对运动的运动副,其般型式如图1--4a所示,圆柱齿轮啮合时轮齿与轮齿间的联接、滚子与凸轮轮廓之间的联接都属于这种情况;当构件2接触轮廓的曲率半径趋于零,则演化成图1-4b所示的型式,尖底从动件与凸轮轮廓之间的联接就构成这种运动副,12111S因为约束一个相对转动而保留两个独立相对移动的运动副是不可能存在的。因此,从相对运动来看,平面运动副不外乎上述一种型式。不难看出,上述平面运动副中,低副(转动副和移动副)具有两个约束;高副(图1一4a、b)具有一个约束。二、运动链两个以上构件以运动副联接而成的系统称为运动链。如果组成运动链的每个构件至少包含两个运动副元素(图1-5a),则构.12
件形成封闭系统,这种运动链称为闭链;反之,如果运动链中有的构件只包含一个运动副元素(图1-5b),便称为开链。由图可见,对于闭链,动其一杆(或少数杆即可牵动其余各杆,便于传递运动,故广泛应用于各种机械。开链主要应用于机械手、挖掘机等多自由度的机械之中。2ar图 1-5此外,根据运动链中各构件间的相对运动为平面运动还是空间运动,又可将运动链分为平面运动链和空间运动链两类,图1-5a、b所示为平面运动链,图1-5c所示为空间运动链。三、机构如运动链中出现称之为机架的固定(或相对固定)的构件时运动链被称为机构,但此机构的运动尚未确定。当它的一个或几个构件具有独立运动,成为原动件时,如其余从动件随之作确定运动,此时机构的运动也就确定,便能有效地传递运动和力。依据形成机构的运动链是平面的还是空间的,亦可把相应的机构分为平面机构和空间机构两类。由于常用的机构大多数为平面机构,所以本章仅讨论平面机构的结构问题。*13-
81-3平面机构运动简图、机构运动简图的定义及作用如上所述,在研究机构运动时,可以不考虑那些与运动无关的因素(如构件的外形和断面尺寸、组成构件的零件数目、运动副的具体构造等),仅仅用简单的线条和规定的符号来代表构件和运动副,并按-定比例表示各运动副的相对位置。这种能准确表达机构运动特性的简单图形称为机构运动简图。如果仅仅以构件和运动副的符号表示机构,其图形不按精确比例绘制,而着重表达机构的结构特征,这种简图称为机构示意图。在GB4460-84“机构运动简图符号"中对运动副、构件、构件的运动及各种机构等表示符号作了详细的规定,表11摘自该标准,供参阅。利用机构运动简图可以对机构进行结构、运动和动力等的分析,它是从事机构研究的重要工具。二、机构运动简图的绘制在绘制机构运动简图时,首先要搞清楚所要绘制机械的结构和动作原理;然后从原动件开始,按照运动传递的顺序,仔细分析各构件相对运动的性质,确定运动副的类型及数目;在此基础上,合理选择视图平而,通常选择与大多数构件的运动平面相平行的平面为视图平面;最后选取适当的长度比例尺(一实际尺(m)/图上长度(mm)),按一定的顺序进行绘图,并将比例尺标注图上。绘制机构示意图的方法与上述类似,但不需按比例绘图。以下举例说明机构运动简图的绘制方法。·14:
表 1-1 运动副、构件的表示法两运动构件所形成的运动副两构件之为机架时所形成的运动副d移动刷2T2齿轮凸轮从龙件的符号双副元素构件三副元素构件多副元素构件A构件9F07·15
例 1绘制图1-6a所示的小型压力机的机构运动简图。(b)fa)图 1-6解“滋外型压力机的动作源理是电机带动偏心轮1作顺时针转动,通过构件2、3将主运动传给构伴4:同时另-一路运动自与偏心轮1固联的齿轮「输出,经齿轮8及与其固联的槽型凸轮8°,传递给构件4;两路运动经梅件4合成,经滑块6带动压头7作上下移动,实现冲压工艺动作。显然该压力机的机架触构0.原动件为组件!-,其他为从动件。舒细观察牌转树件之间的相对运动特点后可知,构件0和((1")、1和2.2和多、3P4、4和5、6和7及0和8(8)之间构成转动副;而构件0和3、4和6及0和7之间构成移动副;高副为「和8、8°和5之间形成。选定视图投影面及比例尺p,=0.001m/mm,顺序确定转动副A.H利移动副导路D、M的位置,根据原动件1'的位置及各杆长等绘出转动副B、C、E、FJ的位置按规定符号绘出各运动副(包括高副G、V)及各构件等,最后得到该压力机的机构运动简图,如图1-6b所示。81-4平面机构的自由度一、平面机构的自由度由前节所述可知,机构是用来传递运动和力的。因此,不仪机:16: