哈尔滨工业大学机械原理12.ppt

三、运动链与机构 四、机构运动简图的绘制 绘制机构运动简图的步骤 绘制牛头刨床机构的运动简图 §2-3 　机构自由度的计算 三、计算机构自由度时应注意的事项 带虚约束的曲轴 ２）当两构件构成多个转动副，且轴线互相重合时，则只有一个转动副起作用，其余转动副都是虚约束。 ３）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。 带虚约束的杆机构 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。 带虚约束的行星轮系 虚约束的本质是什么? 从运动的角度看,虚约束就是“重复的约束”或者是“多余的约束”。 机构中为什么要使用虚约束? a.使受力状态更合理 b.使机构平衡 c.考虑机构在特殊位置的运动 使用虚约束时要注意什么问题? 保证满足虚约束存在的几何条件，在机械设计中使用虚约束时，机械制造的精度要提高。 §2-4 平面机构的组成原理和结构分析 一、平面机构的组成原理 机构都是由机架、原动件和从动件组构成的。 机架 原动件 从动件组 从动件组 当把该机构的机架和原动件拆去后，则余下的从动件组为： 这个从动件组的自由度为零，即： 这个从动件组还可以分解成若干个更简单的、自由度等于零的从动件组。 分解 ？ ？ ？ ？ 还能进一步分解吗？ 还能进一步分解吗？ 这样的从动件组已经不能进一步分解成更简单、自由度为零的从动件组。 通常把这样的从动件组称为： 基本杆组 基本杆组的概念非常重要，它是机构分析的重要的理论基础。 机构的组成原理 任何机构都可以看作是由 若干个基本杆组依次连接于 原动件和机架上所组成的 如果基本杆组的运动副全为低副，则基本杆组自由度的计算公式为： 由于活动构件数n和低副数PL都必须是整数，所以 n应是 ２的倍数， PL应是 ３的倍数。 这也就是说，在一个基本杆组中，其构件数和低副数有以下关系： n=2, PL=3 n=4, PL=6 n=6, PL=9 二、基本杆组的类型 * * 第二章 机构的结构分析与综合 机 械 原 理 哈尔滨工业大学 2004年2月 §2-1 研究机构结构的目的 机械原理课程对机械的研究主要有以下几个方面： 一、对已有机械进行分析 二、设计新的机械 机构的选型 机构的动力设计 机械系统总体运动方案设计 设计机构 机构的运动设计 机械的结构分析 机械的运动分析 机械的动力分析 本章主要研究机构的结构分析与综合 其目的是： １、研究组成机构的要素及机构具有确定运动的条件 ２、研究机构的组成原理 ３、研究机构运动简图的绘制 ４、研究机构结构的综合方法 §2-2 机构的组成及其运动简图的 绘 制 一、机构的组成要素 机构的组成要素是： １、构件 作为一个整体参与机构运动的刚性单元体称为构件 一个构件，可以是不能拆开的单一整体，也可能是由若干个不同零件组装起来的刚性体。 例如： ２、运动副 由两个构件直接接触而产生一定相对运动的联接称为 运动副。两构件上参与接触构成运动副的部分称为运动副元素。 对运动副的理解要把握以下三点： （１）运动副是一种联接； （２）运动副由两个构件组成； （３）组成运动副的两个构件之间有相对运动 例如：请看教学模型演示 运动副是机械原理中最重要的概念之一 以上是机构的两大组成要素 可以说：机构是由运动副逐一联接各个构件组成的。 二、运动副的分类 组成机构的运动副的类型决定机构的运动形式。运动副有多种类型，对运动副进行正确的分类，在机构设计和综合中是非常重要的。 １、根据运动副所引入的约束数分类 见表2-1 ２、根据组成运动副的两个运动副元素的接触情况分类 球面高副 柱面高副 运动副元素以点或线接触的运动副称为高副。 运动副元素以面接触的运动副称为低副。 球面低副 移动副 转动副 ３、根据组成运动副的两个构件的相对运动形式分类 空间运动副 球销副 螺旋副 圆柱套筒副 平面运动副 移动副 转动副 开式运动链 闭式运动链 机构 为了便于研究机构的运动，可以撇开构件、运动副的外形和具体构造，而只用简单的线条和符号代表构件和运动副，并按比例定出各运动副位置，表示机构的组成和传动情况。这样绘制出能够准确表达机构运动特性的简明图形就称为机构运动简图。 只是为了表明机构的运动状态或各构件的相互关系，也可以不按比例来绘制运动简图，通常把这样的简图称为机构示意图。 常用机构构件、运动副代表符号 1. 在绘制机构运动简图时，首先确定机构的原动件和执行件，两者之间为传动部份，由此确定出组成机构的所有构件，然后确定构件间运动副的类型。 2. 为将机构运动简图表示清楚，恰当地选择投影面。一般选择与多数构件的运动平面相平