2.2.2 平面机构运动简图
在实际机械中,构件之间的相对运动与构件和运动副的结构形状无关,而仅与运动副的类型、数目、相对位置有关。 因此,在工程中,常忽略构件和运动副的结构形状,而用简单线条和特定符号来表示构件和运动副,并按一定比例确定运动副的相对位置及与运动有关的尺寸。这种能反映机构的组成及其运动规律的简单图形,称为机构运动简图。 如图2.15 所示为曲柄冲压机构。
绘制机构运动简图的一般步骤如下:
①分析机构的运动,确定组成机构的机架、原动件和从动件,并示出原动件的运动方向。
②根据机构运动的传递线路,分析各构件之间相对运动的性质,确定运动副的类型和数目。
③合理选择视图平面。 对平面机构,应选机构运动的一般位置(注意各构件应避免重叠和交叉)和运动所在平面作为视图平面,以便清楚地表达构件之间的运动关系。
④选择适当的比例尺,定出各运动副的相对位置,用构件和运动副的符号绘制机构运动简图。 常用的比例尺(单位:m/mm 或mm/mm)为
例2.1 如图2.16(a)所示为一液压泵。 该泵的原动件为偏心轴1,其几何轴线B 绕固定轴线A 作圆周运动。 圆套2 空套在偏心轴1 上,可相对转动。 隔板3 的下端呈圆弧状与构件2相铰接,通过隔板3 将泵内空间隔为Ⅰ,Ⅱ两腔。 运转中,Ⅰ,Ⅱ两腔的压力发生变化,从而形成吸液和排液过程。 试绘制出该液压泵的机构运动简图。
(https://www.daowen.com)
图2.16 液压泵及其运动简图
1—偏心轴;2—圆套;3—隔板;4—泵体
解 该机构由偏心轴1、圆套2、隔板3 和泵体4 这4 个构件组成。 其中,泵体4 为机架,偏心轴1 为原动件,其余构件为从动件。 根据运动关系可知,偏心轴1 与泵体4 以A 点为中心构成转动副,圆套2 与偏心轴1 以B 点为中心构成转动副,又与隔板3 以C 点为中心构成转动副,隔板3 与泵体4 构成移动副,移动的导路可由其转动副中心C 的轨迹线表示。 偏心轴上两转动副间的距离lAB为其运动尺寸,而lBC为圆套的运动尺寸。 现选择液压泵的图示位置为视图平面,根据各构件的运动尺寸,确定适当的比例,按规定的符号依次定出各构件上运动副的相对位置,即得该液压泵的机构运动简图,如图2.16(b)所示。
图2.17 牛头刨床主体机构的运动示意图
1 —机座;2,3—齿轮;4,7—滑块;5—导杆;6—刨头
在工程中,若只对机构进行定性的运动分析,而不需求出实际的运动参数时,可不必严格地按比例绘制简图,这种简图称为机构的示意图。
例2.2 试画出如图2.17 所示牛头刨床主体运动机构的运动示意图。
解 牛头刨床机构由齿轮2 与3,滑块4 与7,刨头6 以及机座1 组成。 其中,机座1 为机架,齿轮2 为原动件,其余构件为从动件。 根据运动关系可知,齿轮2 与3 之间组成平面高副;构件4 与5,构件5 与7,构件6 与1 之间组成移动副;构件2 与1,构件3 与1,构件4 与3,构件7 与1,构件5 与6 之间组成转动副。 选择机构的运动平面和图示运动位置,运用构件及运动副的代表符号,来表示各运动副的相对位置,即可画出牛头刨床主体运动机构的运动示意图,如图2.17 所示。