第二章机构的结构分析和综合 哈工大 机械原理 第二版.ppt

第2章 机构的结构分析和综合;§1-1 研究机构结构的目的;研究内容：;§2-1 结构分析和综合的基本内容 §2-2 运动副、运动链和机构 §2-3 平面机构运动简图 §2-4 平面机构的自由度 §2-5 平面机构的组成原理 § 2-6平面机构的结构综合;零件：单独加工的制造单元。;内燃机中的连杆:;一、运动副;2. 运动副元素：两个构件上参与接触而构成运动副 的点、线、面。;3. 自由度：构件所具有的独立运动的数目，或确定 构件位置所需的独立变量的数目。;4. 约束：运动副对构件独立运动所加的限制;1. 按两个运动副元素的接触情况分为：;球面低副;2. 根据两个构件相对运动形式分类;平面运动副;3.根据运动副引入的约束数目分类;接触形式： 引入的约束数目： 相对运动形式：;运动副分类小结;二、运动链;空间运动链;三、机构;平面机构;§2-1 结构分析和综合的基本内容 §2-2 运动副、运动链和机构 §2-3 平面机构运动简图 §2-4 平面机构的自由度 §2-5 平面机构的组成原理 § 2-6平面机构的结构综合; 用国标规定的简单符号和线条代表运动副和构件，并按一定比例尺表示各运动副的相对位置，绘制出的能够精确表示机构运动特性的简明图形称为机构运动简图。;常见转动副的表示:;常见移动副的表示:;1;一般构件的表示方法 ;;注意事项:; 用于现有机械或新机械原理方案的设计、分析与讨论;三、机构运动筒图的绘制步骤;小型压力机;2.沿着传动路线，分析相邻构件之间的相对运动关系，确定运动副的类型和数目。;3. 选择适当的视图平面;4. 绘图;绘制图示鳄式破碎机的运动简图。;绘制图示偏心泵的运动简图;§2-1 研究机构结构的目的 §2-2 运动副、运动链和机构 §2-3 平面机构运动简图 §2-4 平面机构的自由度 §2-5 平面机构的组成原理 § 2-6平面机构的结构综合;一、平面机构的自由度;y;活动构件数 n ;例：计算鳄式破碎机机构的自由度;二、 机构具有确定运动的条件; F = 3×4 - 2×5 = 2 1 个原动件; F = 3×3 - 2×4 = 1 2 个原动件; F = 3×3 - 2×4 = 1 1 个原动件;小结：;1;三、计算机构自由度时应注意的问题;例：计算圆盘锯机构的自由度;解决方案 计算机构自由度时，假想滚子和安装滚子的构件固接为一个整体，成为一个构件或在计算结果中去除局部自由度。;例：计算平面运动链自由度;问题3：虚约束 在特定的几何条件或结构条件下，某些运动副所引入的约束可能与其它运动副所起的限制作用是重复的，这种不起独立限制作用的重复约束称为虚约束。;4;1）如果机构中两活动构件上某两点的距离始终保持不变，此时若用具有两个转动副的附加构件来连接这两个点，则将会引入一个虚约束。 重点掌握：平行四边形机构;带虚约束的杆机构;2）当两构件组成多个移动副，且其导路互相平行或重合时，则只有一个移动副起约束作用，其余都是虚约束。;带虚约束的曲轴;４）机构中对运动起重复限制作用的对称部分也往往会引入虚约束。;虚约束的引入，一般是为了改善机构受力，增大传递功率或者其它特殊需求； 计算机构自由度时，不考虑虚约束的作用； 虚约束的成立，要满足一定的几何条件或者结构条件，如果这些条件被破坏，将转化了实约束，影响机构运动； ;例：计算大筛机构自由度;例 如图所示，已知： DE=FG=HI，且相互平行；DF=EG，且相互平行；DH=EI，且相互平行。计算此机构的自由度 。;n = 8 PL = 11 PH = 1 F = 3×8 - 2×11 –1 = 1;例 计算图所示机构的自由度 。;n = 6 PL = 8 PH = 1 F = 3×6 - 2×8 –1 = 1;例 如图所示, 已知HG=IJ,且相互平行；GL=JK，且相互平行。计算此机构的自由度。 ;n = 8 PL = 11 PH = 1 F = 3×8 - 2×11 –1 = 2;例 图示机构中，已知lAB=lCD，lAF=lDE，LBC＝ LAD＝LFE。试判断该机构是否有确定运动。; 例 图示为一牛头刨床的初拟设计方案。设计者的设计思路是：动力由小齿轮1输入，并推动大齿轮2绕其轴A连续转动，又通过铰接在大齿轮2上B处的滑块3使摆动导杆4往复摆动，并带动滑枕5往复运动以达到刨削的目的。试绘制此刨床的机构运动简图，分析其运动是否能实现设计意图，并提出修改方案。;可见：在分析现有机械或设计新机械时，必须考虑所画出的机构运动简图应满足机构具有确定运动的条件，否则将导致