1章平面机构的结构分析和速度分析讲解.ppt

§1—1 运动副及其分类 §1—1 运动副及其分类 §1—1 运动副及其分类 §1—1 运动副及其分类 §1-2 机构的组成及运动简图 §1-2 机构的组成及运动简图 §1-2 机构的组成及运动简图 §1-2 机构的组成及运动简图 §1－2 机构运动简图 §1－2 机构运动简图 §1－2 机构运动简图 §1－2 机构运动简图 §1－2 机构运动简图 §1－2 机构运动简图 §1－2 机构运动简图 §1－2 机构运动简图 §1－2 机构运动简图 §1－2 机构运动简图 §1－2 机构运动简图 §1－2 机构运动简图 §1—3 平面机构自由度的计算 §1—3 平面机构自由度的计算 §1—3 平面机构自由度的计算 §1—3 平面机构自由度的计算 §1—3 平面机构自由度的计算 §1—3 平面机构自由度的计算 §1—3 平面机构自由度的计算 1 2 3 4 5 6 7 8 A B C D E F 解：活动构件数n= 7 低副数 Pl = 6 F=3n － 2Pl － Ph 高副数 Ph = 0 =3×7 －2×6 －0 = 9 计算结果肯定不对！ 10 1 10 B、C、D、E四处 各含有两个转动副 计算结果正确﹗ 例：计算图示圆盘锯机构的自由度。 三、计算自由度的注意事项 §1—3 平面机构自由度的计算 复合铰链 常出现在下列情况： 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1、复合铰链 ——两个以上的构件在同一处以转动副相联。 两个低副 m个构件在同一处铰接, 构成 m-1 个转动副 §1—3 平面机构自由度的计算 例：计算图示凸轮机构的自由度。 解：图a) 对于图b) 的机构，有： F=3×2 －2×2 －1=1 事实上，两个机构的运动相同，且F=1 1 2 1 2 3 解：n= Pl=2 1 2 3 2、要除去局部自由度 Ph=1 a) b) 计算前先将小滚轮焊接在推杆上 处理的方法： §1—3 平面机构自由度的计算 三、虚约束 ：对机构的运动不起实际约束作用的约束。 AB ＝ CD 例：平行四边形机构， 连杆2作平动，BC线上各点轨迹均为圆 E F 5 若加上杆5，使AB＝CD＝EF 则杆5上E点的轨迹与杆2上E点的轨迹重合，不影响机构的运动，但 因为，加上 一个构件 两个低副 引入 3个自由度 4个约束 多出一个约束 -----虚约束 §1—3 平面机构自由度的计算 A 1 2 3 4 B C D A 1 2 3 4 B C D 若加上杆5，使AB＝CD＝EF 则杆5上E点的轨迹与杆2上E点的轨迹不重合，其真实的约束作用。 E F 5 虚约束是在特定的几何条件下产生的 若制造误差太大，“虚”?“实”，机构卡死。 §1—3 平面机构自由度的计算 1 2 3 A B C D E 4 F 处理方法： 计算前 ，先去掉产生虚约束部分。 §1—3 平面机构自由度的计算 1、若两构件上的点，铰接前后运动轨迹相重合 如：平行四边形机构、火车轮、椭圆仪等。 机构中的虚约束常发生在下列情况： 则该联接将带入1个虚约束。 §1—3 平面机构自由度的计算 1）两构件在多处接触而构成移动副，且移动方向彼此平行或重合，则只能算一个移动副。 A B C D D? 2）两构件在多处相配合而构成转动副，且转动轴线重合，则只能算一个转动副。 §1—3 平面机构自由度的计算 2、两构件在多处接触而构成性质相同的运动副 3）两构件在多处接触构成平面高副，且各接触点处的公法线彼此重合，则只能算一个平面高副。 如：等宽凸轮 注意： 法线不重合时，变成实际约束！ §1—3 平面机构自由度的计算 3、若两构件上距离始终保持不变的点之间，用一杆将其铰接 4、对运动不起作用的对称部分或结构重复部分。 E F 如：多个中间齿轮。 将带入一个虚约束 带入虚约束。 §1—3 平面机构自由度的计算 C D A B G F o E E’ 例：计算图示大筛机构的自由度。 n = 7 Pl = 9 Ph = 1 复合铰链 局部自由度 §1—3 平面机构自由度的计算 虚约束 2 §1—4 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用 一、速度瞬心及其位置的确定 瞬心：两个作平面运动构件上的瞬时等速重合点。 1、速度瞬心的定义 若构件2相对于固定的构件1运动，可求得瞬心P，记为P12有： 若保持构件2相对于构件1的运动不变，构件1也运动时，有： 瞬心 绝对瞬心（一构件固定）： 相对瞬心（两构件均运动）： A B P12 vA2A1 vB2B1 1 P 2、瞬心数目 ∵每两个构件就有一个瞬心 ∴根据排列组合，共有瞬心数： P12 P23 P