如图2-4所示,一个做平面运动的自由构件S可有三个独立运动,即随其上任一点A沿x轴和y轴方向的移动以及绕A点的转动。构件所具有的独立运动数目称为构件的自由度。显然,一个做平面运动的自由构件有3个自由度。如图2-4所示。
如前所述,组成机构的所有构件都应具有确定的相对运动。为此,机构中每一构件都以一定方式与其他构件相互连接,这种使两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。各种运动副实例如图2-5所示。构件组成运动副后,使构件的某些独立运动受到限制,构件的自由度便随之减少,这种对构件独立运动的限制称为约束。显然,做平面运动的构件其约束不能超过2个,否则构件就不可能产生相对运动。
不同的运动副对构件自由度的约束是不同的,按两构件的接触情况,通常把运动副分为低副和高副。
图2-4 平面运动构件的自由度
1.低副
两构件以面接触构成的运动副称为低副。平面机构中的低副有转动副和移动副两种。
(1)转动副
构成运动副的两构件只能绕某一轴线做相对转动,这种运动副称为转动副,如图2-5(a)和图2-5(b)所示。由圆柱销和销孔构成的转动副常称为铰链,如图2-5(b)所示。
(2)移动副
构成运动副的两构件只能沿一个方向做相对移动,这种运动副称为移动副,如图2-5(c)和图2-5(d)所示。(www.daowen.com)
图2-5 运动副实例
(a)轴与轴承;(b)圆柱销与销孔;(c)活塞与气缸;(d)滑板与导轨;(e)车轮与钢轨;(f)凸轮与顶杆;(g)两轮齿间
2.高副
两构件以点或线接触构成的运动副称为高副,如图2-5(e)~图2-5(g)所示。组成平面高副两构件间的相对运动是沿接触处切线t-t方向的相对移动和绕A点的相对转动。
上述各类运动副两构件均在同一平面内相对运动,属于平面运动副。除此以外,机械中常会见到螺旋副(图2-6)和球副(图2-7)。这类运动副两构件间的相对运动是空间运动,故属于空间运动副,本章将不再赘述。
图2-6 螺旋副
图2-7 球副
1,2—构件
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