第2章_机构的结构--lwq-副本范例.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 牛头刨床主机构的组成原理 牛头刨床主机构 3 C 2 4 5 B A D E 1 6 3 C 2 4 5 B A D E 1 6 a) 3 C 2 B A 1 6 4 5 D E b) * 三、高副低代 高副低代——采用低副代替高副进行变通处理的方法 代换原则 : 1.代换前后保持机构的自由度不变 2.代换前后保持机构的运动关系不变 要点——找出两高副元素的接触点处的公法线和曲率中心 高副接触的低副代换图例 具体步骤： 1.过接触点C作公法线; 2.在公法线上确定两构件在C点的曲率中心K1和K2， 并连接起来，若曲率中心在无穷远处则用滑块替代; 3.将曲率中心K1和K2与相关构件连接; 4.去掉高副; * 四、平面机构的结构分析 主要任务——判定机构的级别，而机构的级别取决于机构 中的杆组的最高级别 1.计算机构的自由度并确定原动件。 2.高副低代，去掉局部自由度和虚约束。 3.从最简机构开始拆,记住原则:任何构件、运动副不可多拆,也不可遗漏,拆成基本杆组。 一般步骤 * 四、平面机构的结构分析 1.计算机构自由度，并确定原动件。 2.从远离原动件的构件开始拆杆组。 3.先拆Ⅱ级，再拆Ⅲ级。 拆除原则 注意：每拆出一个杆组，留下的部分仍应是一个与原机构有相同自由度的机构，直到全部杆组拆出只剩原动件和机架为止。 见课本图2-23 * 解： 1.该机构的自由度为1，没有局部自由度和虚约束。 2.该机构不含 II级杆组，仅有1个原动件（最简机构）和一个III级杆组，该机构为III级机构。 例 题 2－8 改变一下：图示牛头刨床设计方案草图。设计思路为：动力由曲柄1输入，通过滑块2使摆动导杆 3 作往复摆动，并带动滑枕4作往复移动 ，以达到刨削加工目的。 试问图示的构件组合是否能达到此目的？ 如果不能，该如何修改？ 1 2 3 4 解：首先计算设计方案草图的自由度 F = 3n-2Pl-Ph=3×4-2×6 =0 改进措施： 1. 增加一个低副和一个活动构件； 2. 用一个高副代替低副。 即表示如果按此方案设计机构，机构是不能运动的。必须修改，以达到设计目的。 1 2 3 4 改进方案 (2) (1) 改进方案 (4) (3) 改进方案 (5) (6) 改进方案 (7) * THE END! * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * (a)转动副的虚约束 (b)移动副的虚约束 (c)高副机构的虚约束 几种常见的虚约束 两个构件在多处接触,接触点的公法线彼此重合; 注意区别行星轮系,是两个高副,因为三个构件在两处接触,见下页 * (a)转动副的虚约束 (b)移动副的虚约束 (c)高副机构的虚约束 (d)特殊运动轨迹的虚约束 几种常见的虚约束 * (a)转动副的虚约束 (b)移动副的虚约束 (c)高副机构的虚约束 (d)不起限制作用的虚约束 (e)等距点产生的虚约束 几种常见的虚约束 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。 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 (若存在局部自由度、复合铰链、虚约束请标出）。 A D E C H G F I B K 1 2 3 4 5 6 7 8 9 例 题 2－2 n=8；Pl=11； Ph=1 F= 3n- 2Pl - Ph=3×8- 2× 11-1=1 局部自由度 虚约束 复合铰链 A D E C H G F I B K 1 2 3 4 5 6 7 8 9 计算图所示机构的自由度 (若存在局部自由度、复合铰链、虚约束请标出）。 7 A C 1 2 B 3 D E F G H I 4 5 6 例 题 2－3 局部自由度 虚约束 7 A C 1 2 B 3 D E F G H I 4 5 6 n=6；Pl=8； Ph=1 F= 3n- 2Pl - Ph=3×6- 2× 8-1=1 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 (若存在局部自由度、复合铰链、虚约束请标出）。 C 2 1 A B E D F 3 4 5 6 7 8 9 10 11 G H I J K L 例 题