第2章机构结构.ppt

一、构件 绘制运动简图的步骤 1.运转机械，搞清楚运动副的性质、数目和构件数目； 4.检验机构是否满足运动确定的条件。 2.测量各运动副之间的尺寸，选投影面（运动平面）， 绘制示意图。 3.按比例绘制运动简图。 简图比例尺： μl =实际尺寸 m / 图上长度mm 举例：绘制破碎机和冲床的机构运动简图。 2-2 机构运动简图 例题一：绘制图示颚式破碎机的机构运动简图 分析：该机构有6个构件和7个转动副。 1 2 3 4 5 6 ◆ 画机构运动简图的方法 例题二、图示为一冲床。绕固定中心A转动的菱形盘1为原动件，与滑块2在B点铰接，滑块2推动拨叉3绕固定轴C转 动，拨叉3与圆盘4为同一构件，当圆盘4转动时，通过连杆5使冲头6实现冲压运动。试绘制其机构运动简图。 ◆ 画机构运动简图的方法 分析： 绘制简图： A B C D E 1 2 3 4 5 6 6个构件，5个转动副，2个移动副 1. 分析机构的组成及运动情况，确定机构中的机架、原动部分、传动部分和执行部分，以确定运动副的数目。 2. 循着运动传递的路线，逐一分析每两个构件间相对运动的性质，确定运动副的类型和数目。 3. 恰当地选择投影面：一般选择与机械的多数构件的运动平面相平行的平面作为投影面。 4. 选择适当的比例尺, 定出各运动副之间的相对位置，用规定的简单线条和各种运动副符号, 将机构运动简图画出来。 小结： 2-2 机构运动简图 ◆ 实例分析 2-3 机构具有确定运动的条件 给定一个独立运动参数： 其余构件有确定运动。 机构中给定独立运动参数的构件为原动件。 ◆问题：取运动链中某个构件为机架，其余构件在什么条件下才具有确定运动？ ◆ 结论 机构具有确定运动的条件为： 机构原动件数=机构自由度数 五杆机构 2-3 机构具有确定运动的条件 给定一个独立运动参数： 机构没有确定运动。 机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目称为机构的自由度。 给定两个独立运动参数： 机构有确定运动。 ◆自由度计算实例分析 F=3n - 2 Pl – Ph =3×4 - 2×5 - 0=2 F=3n - 2 pl – ph =3×3 - 2×4 - 0=1 四杆机构 五杆机构 2-3 机构具有确定运动的条件 作平面运动的刚体在空间的位置需要三个独立的参数（x，y,θ）才能唯一确定。 y x θ (x , y) F = 3 单个活动构件的自由度为 3 2-4 机构自由度的计算 ◆ 平面机构自由度的计算公式 2-4 机构自由度的计算 自由构 件的自 由度数 运动副 自由度数 约束数 回转副 1（θ） + 2（x，y） = 3 y x 1 2 S y x 1 2 x y 1 2 R=2, F=1 R=2, F=1 R=1, F=2 结论：构件自由度＝3－约束数 移动副 1（x） + 2（y，θ）= 3 高 副 2（x,θ） + 1（y） = 3 θ 经运动副相联后，由于有约束，构件自由度会有变化： ＝自由构件的自由度数－约束数 2-4 机构自由度的计算 活动构件数 n 计算公式： F=3n－(2Pl +Ph ) 构件总自由度 低副约束数 高副约束数 3×n 2 × Pl 1 × Ph 推广到一般： 上述计算适合于平面机构！ 2-4 机构自由度的计算 实例分析1 ：计算曲柄滑块机构的自由度。 解：活动构件数n= 3 低副数Pl= 4 F=3n － 2Pl － Ph =3×3 － 2×4 =1 高副数Ph= 0 S3 1 2 3 2-4 机构自由度的计算 例题分析2 ：计算图示凸轮机构的自由度。 解：活动构件数n= 2 低副数Pl= 2 F=3n － 2Pl － Ph =3×2 －2×2－1 =1 高副数Ph= 1 1 2 3 ★ 复合铰链 实例分析3：计算图示直线机构自由度 解：F=3n-2 pl – ph =3×7 - 2×6-0=9 解：F=3n – 2 pl – ph =3×7 - 2×10-0=1 2-5 计算机构自由度应注意的事项 两个以上构件同在一处以转动副相联接即构成复合铰链。m个构件以复合铰链联接所构成的转动副数为(m-1)个。 实例分析4：计算图示凸轮机构自由度 解：F=3n – 2 pl – ph =3×3 - 2×3-1=2 F=3n – 2