实验一 综合机构运动简图的测绘和分析
一、实验目的
1、了解生产中实际使用的机器的用途、工作原理、运动传递过程、机构组成情况和机构的结构分类。
2、初步掌握根据实际使用的机器进行机构运动简图测绘的基本方法、步骤和注意事项。
3、加强理论实际的联系,验算机构自由度、进一步了解机构具有确定运动的条件和有关机构结构分析的知识。
二、设备和工具
1、缝纫机、摆式飞剪模型、发动机等模型、教具模型等。
2、钢板尺、卷尺、卡尺、角度尺。
3、铅笔、橡皮、三角板、圆规及草稿纸(此项自带)。
三、实验原理
从运动学观点来看机构的运动仅与组成机构的构件和运动副的数目、种类以及它们之间的相互位置有关,而与构件的复杂外形、断面大小、运动副的构造无关,为了简单明了的表示一个机构的运动情况、可以不考虑那些与运动无关的因素(机构外形,断面尺寸、运动副的结构)。而用一些简单的线条和所规定的符号表示构件和运动副(规定符号见表1-1)并按一定的比例表示各运动副的相对位置,以表明机构的运动特性。
四、实验步骤
1、缓慢转动被测机构的原动件、找出从原动件到工作部分的机构传动路线。
2、由机构的传动路线找出构件数目、运动副的种类和数目。
3、合理选择投影平面,选择原则:对平面机构运动平面即为投影平面。对其它机构选择大多数构件运动的平面作为投影平面。
4、在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的联接顺序。 逐步画出机构运动简图的草图,然后用数字标注各构件的序号,用英文字母标注各运动副。
5、仔细测量机构的运动学尺寸、如回转副的中心距和移动副导路间的相对位置、标注在草图上。
6、在图纸上任意确定原动件的位置、选择合适的比例尺把草图画成正规的运动简图。比例尺的选定如下:
式中 ——比例尺(单位:米/毫米)
——构件的实际长度(单位:米)
——图纸上表示构件的长度(单位:毫米)
五、举例:
试绘出图1-1(a)所示偏心轮机构的运动简图:
原动件2(偏心轮)运动时,可以看出机构有四个构件:
机架1——相对静止(固定构件)
偏心轮2——相对机架作回转运动
连杆3——相对机架作复杂的平面运动
滑块4——相对机架作直线运动
所以该机构有3个活动构件。
1、据观察可知,该机构共有四个运动副,且均为低副。构件2相对机架1绕O点转动:组成回转副,轴心在O点;构件3相对于构件2绕A点转动组成第二个回转副,轴心在A点;构件4相对构件3绕B点转动组成第三个回转副,轴心在B点;构件4相对于机架1沿直线OB作直线运动,组成一个移动副。
2、画机构草图。画此机构草图时应注意偏心轮的画法。由于偏心轮2只与构件3和构件1联接,偏心轮2与连杆3组成回转副,其相对转动中心在A点,我们可以设想在偏心轮圆心A处插一根销钉,把构件3的大孔缩小改为在A处通过销钉与构件2铰接,这时构件3与构件2的相对回转中心也在A点,与替换前的相对运动状况是一样的,所以我们可以将原转动副缩小用铰链A表示,另外,偏心轮2又与构件1组成回转副,其回转中心在O点,用铰链O表示。因此偏心轮只含有两个回转副(或铰链),根据构件表示法可知:此种构件可用联接两回转副中心的直线来表示,即偏心轮2可以用偏心矩AO来表示。
3、据草图验算机构的自由度。
活动构件数目 n=3
低副(或V级副)数目 PL=4
高副(或VI级副)数目 PH=0
所以该机构的自由度 F=3n-2PL-PH=3×3-2×4=1
这与实际机构的运动情况是符合的。
4、 量尺寸,定长度比例尺,然后按比例尺依次确定运动副相对于机架的位置,将草图画成正规的运动简图,如图1-1(b)
六、思考题:
1、一个正确的“机构运动简图”应能说明哪些内容?
2、绘制机构运动简图时,原动件的位置为什么可以任意确定?会不会影响简图的正确性?
3、什么可以用简略的符号来表示机构的运动特征?
4、机构自由度的计算对测绘机构运动简图有何帮助?
温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考