第一章机构的结构分析讲述.ppt

空间运动副：组成运动副两构件间作相对空间运动。如 : 3. 运动链 * 作业： P5 0.1（平时作业） P15~P17 1.2~1.4（上交作业） 第一章 机构的结构分析 §1－1 机构的组成 §1－2 平面机构的运动简图 §1－3 机械系统具有确定运动的条件 §1－4 计算自由度时的注意事项 1.名词术语解释: 构件 －独立的运动单元 §1－1 机构的组成 内燃机连杆 套筒 连杆体 螺栓 垫圈 螺母 轴瓦 连杆盖 零件 －独立的制造单元 2.运动副 a)两个构件、b) 直接接触、c) 有相对运动 运动副元素——直接接触的部分（点、线、面） 例如：凸轮、齿轮齿廓、活塞与缸套等。 定义：运动副——两个构件直接接触组成的可动联接。 三个条件，缺一不可 分类：1）根据构成运动副的两构件的接触情况 ②低副——面接触，应力低 例如：滚动副、凸轮副、齿轮副等。 例如：转动副（回转副）、移动副 。 ①高副——点、线接触，应力高。 凡是以面接触的运动副称为低副； 而以点或线相接触的运动副称为高副。 螺旋副 球面副 分类：2）根据构成运动副的两元素间相对运动 的空间形式 平面运动副：组成运动副两构件间作相对平面运动； 常见运动副符号的表示: 国标GB4460－84 转动副 移动副 高副 常用运动副的符号 运动副 名称 运动副符号 两运动构件构成的运动副 转动副 移动副 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 两构件之一为固定时的运动副 1 2 2 1 2 1 平面运动副 平面高副 螺旋副 2 1 1 2 1 2 2 1 2 1 1 2 1 2 球面副球销副 1 2 1 2 1 2 空间运动副 1 2 1 2 1 2 构件的表示方法: 一般构件的表示方法 杆、轴构件 固定构件 同一构件 三副构件 两副构件 一般构件的表示方法 注意事项: 画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副的性质。 运动链－两个以上的构件通过运动副的联接而构成的系统。 闭式链、开式链 若干 1个或几个 1个 4. 机构 定义：具有确定运动的运动链称为机构 。 机架——作为参考系的构件，如机床床身、车辆底盘、飞机机身。 机构的组成： 机构＝机架＋原动件＋从动件 机构是由若干构件经运动副联接而成的，很显然，机构归属于运动链，那么，运动链在什么条件下就能称为机构呢？即各部分运动确定。分别用四杆机构和五杆机构模型演示得出如下结论： 在运动链中，如果以某一个构件作为参考坐标系，当其中另一个（或少数几个）构件相对于该坐标系按给定的运动规律运动时，其余所有的构件都能得到确定的运动，那么，该运动链便成为机构。 原（主）动件——按给定运动规律运动的构件。 从动件——其余可动构件。 构件＋运动副＝运动链 ≠ 机构 具有确定运动 ＝ §1－2 平面机构运动简图 机构运动简图——用规定的符号和简单的线条，按比例绘制的表示机构中各构件之间的相对运动关系的图形。 作用： 1.表示机构的结构和运动情况。 机构示意图——不按比例绘制的简图 GB4460——84规定了常用机构运动简图符号。 2.作为运动分析和动力分析的依据。 绘制机构运动简图的步骤： 认清机架、原动件及从动件； 分析构件间相对运动：运动副类型、数目； 确定与运动有关的尺寸：回转中心、导路中心位置，高副 接触点位置； 选择适当视图：全面反映机构运动关系； 定长度比例μl=实际尺寸/图形尺寸； 按顺序绘图。 D C B A 1 4 3 2 绘制图示鳄式破碎机的运动简图。 举例 1 2 3 4 绘制图示偏心泵的运动简图 偏心泵 §1－3 机械系统具有确定运动的条件 给定θ1＝θ1（t）或S3＝S3(t)，其他两构件位置就可以唯一确定，该机构仅需要一个独立参数。 若仅给定θ1＝θ1（t）,则θ2 θ3 θ4 均不能唯一确定。若同时给定θ1和θ4 ，则θ3 θ2 能唯一确定，该机构需要两个独立参数 。 θ4 S3 1 2 3 S’3 θ1 1 2 3 4 θ1 一、机构具有确定运动的条件 定义：保证机构具有确定运动时所必须给定的 独立运动参数称为机构的自由度。 原动件——能独立运动的构件。 ∵一个原动件只能提供一个独立参数 ∴机构具有确定运动的条件为： 原动件数＝自由度 二、 平面机构自由度的计算公式 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 单个自由构件的自由度为 3 自由构 件的自 由度