2.2 平面机构的运动简图

2.2.1 平面机构运动简图的概念

研究机械的运动时，如果使用实际结构图，不仅绘制烦琐，而且分析不便。为了使问题简化，有必要撇开那些与运动无关的因素 (如构件的形状、横截面尺寸及运动副的具体结构等)，仅用简单线条和常用的符号表示构件和运动副，并按一定比例画出各运动副的相对位置，这种表示机构中各构件间相对运动关系的图形称为机构运动简图。反之，没有按一定比例表示出各运动副间的相对位置，只能表示机构组合方式的图形称为机构示意图。

1.构件的分类

一般来说，机构中的构件可分为如下3类。

(1)机架。机构中相对固定不动的构件称为机架，它是用来支承其他活动的构件。在绘制机构运动简图时，在构件边用斜线来标记机架。

(2)原动件。机构中接受外界给定运动规律的活动构件称为原动件，它一般与机架相连。在绘制机构运动简图时，原动件上必须用带箭头的圆弧或直线标注其运动形式。

(3)从动件。机构中随原动件运动的其他活动构件称为从动件。

任何机构中，必有一个构件视作为机架，另有一个或几个构件视作为原动件，其余的构件都是从动件。

2.构件的表示方法

由机构运动简图的概念可知，机构中构件及各运动副可以用简单的线条和常用的符号来表示。例如，图2-7所示不同形式的连杆 (见图 (a)和 (b))和曲轴 (见图 (c))各具有两个转动副，虽然它们的横截面尺寸与形状各不相同，但都可以用图2-7(d)所示的简单线条和符号表示。

机构运动简图中常用的符号如表2-1所示。

2.2.2 平面机构运动简图的绘制

绘制平面机构运动简图时，应仔细观察机构的运动情况，分析机构的结构特点和运动副的类型、数目等，其具体作图步骤如下。

(1)找出机构中的原动件、从动件和机架。

(2)从原动件开始，沿着运动传递的顺序，弄清运动是如何由原动件传递到各个从动件的；再根据各构件间的接触情况和相对运动，确定运动副的类型、数目及构件的数目，并测出各运动副间的相对位置尺寸。

(3)选择合适的投影面，一般以它的运动平面为投影面。

(4)选取适当的比例尺，根据各运动副的相对位置，采用规定的常用符号绘制机构运动简图；作图时需注意：用大写英文字母标注各转动副；用阿拉伯数字表示各构件；用带箭头的圆弧或直线标明机构中的原动件及其运动形式；用剖面线标明机构中的机架。长度比例尺为

下面举例说明机构运动简图的绘制方法。

【例2-1】 颚式破碎机主体机构如图2-8(a)所示，试绘制该机构的运动简图。

解 颚式破碎机的主体机构是由机架1、偏心轴2、动颚3、肘板4四个构件通过转动副连接而成的。当偏心轴2在与它固联的带轮5的带动下绕轴心A转动时，驱使动颚3作平面运动，从而将矿石轧碎。

该机构运动简图的绘制步骤如下。

(1)分析机构的运动，找出机架、原动件和从动件。构件1是机架，偏心轴2是原动件，动颚3与肘板4都是从动件。

(2)由原动件开始，按照运动传递顺序，确定构件的数目及运动副的种类和数目。偏心轴2与机架1、偏心轴2与动颚3、动颚3与肘板4、肘板4与机架1之间的相对运动都是转动。由此可知，机构中共有4个构件，组成A、B、C、D四个转动副，如图2 -8 (b)所示。

(3)选定适当的比例尺和视图平面，定出各运动副的相对位置，用构件和运动副的规定符号绘制机构运动简图。图2-8(c)所示为颚式破碎机的机构运动简图，其具体绘制过程如下。

先根据图纸的大小和实际构件的尺寸，选择比例尺。在它的运动平面上 (见图2 -8 (c))，先画出偏心轴2与机架1组成转动副的中心A，再根据D与A的相对位置及尺寸画出肘板4与机架1组成的转动副中心D。然后根据各运动副间的相对位置尺寸画出转动副B、C的位置。一般原动件2的初始位置可自行决定，各转动副之间的距离分别为构件的实际长度除以长度比例尺，用简单线条表示构件2、3、4和机架1。最后在原动件2上用带箭头的圆弧标注其运动形式，在机架1上标注剖面线，便得到图2-8 (c)所示的机构运动简图。

【例2-2】 试绘制图2-9(a)所示偏心轮冲床主体运动机构的运动简图。

解 (1)该机构由偏心轮1、连杆2、冲头3和床身4组成。偏心轮1是原动件，它的运动是由电动机通过带传动的；床身4是机架；连杆2和冲头3为从动件。

(2)观察图2-9(a)可知，构件1、2上均有两个转动副，转动中心分别在A、B和B、C；构件3、4上均有一个转动副和一个移动副，转动中心分别在C、A，移动副的导路方向平行于A、C点的连线。

(3)与运动有关的尺寸有A、B之间的距离，B、C之间的距离。

(4)选取构件运动平面为投影平面，根据选定的长度比例尺绘制，用简单线条和常用的符号表示各构件1、2、3和机架4。最后在原动件1上用带箭头的圆弧标注其运动形式，在机架4上标注剖面线，便得到图2-9(b)所示位置的机构运动简图。