机械原理课件第二章机构的组成原理和机构类型综合.pptVIP

第二章 机构的组成原理和机构类型综合;2.1 内容提要及基本概念;2.1.2 基本概念复习;运动副——两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的连接。 注意：三个条件缺一不可： a)两个构件，b) 直接接触，c) 有相对运动 运动副元素——两构件构成运动副的直接接触的部分（点、线、面） 例如凸轮、齿轮齿廓、活塞与缸套等。;I级副;②按相对运动范围分有 平面运动副——平面运动(plannar kinematic pair) 空间运动副——空间运动(spatial kinematic pair ) 例如球铰链、拉杆天线、螺旋、生物关节。 平面机构——全部由平面运动副组成的机构。 空间机构——至少含有一个空间运动副的机构。 ③按运动副元素分有 面接触（应力低）的运动副称为低副，例如转动副（回转副）、移动副 ；点、线接触的运动副（应力高）称为高副，例如滚动副、凸轮副、齿轮副等。;2）运动链和机构;3??平面机构运动简图;构件和运动副的表示方法;两构件为活动构件;两构件为活动构件;齿轮的轮齿与轮齿接触;机构运动简图应满足的条件： ①构件数目与实际相同; ②运动副的特点、数目与实际相符; ③运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构成比例。 绘制机构运动简图的思路：先定原动部分和工作部分（一般位于传动线路末端），弄清运动传递路线，确定构件数目及运动副的类型，并用符号表示出来。 顺口溜： 先两头，后中间，从头至尾走一遍， 数数构件是多少， 再看它们怎相连。 绘制机构运动简图的步骤： ①运转机械，搞清楚运动副的性质、数目和构件数目； ②测量各运动副之间的尺寸，选视图平面（通常选与运动平面平行的平 面），绘制示意图； ③按比例绘制运动简图； ④ 检验机构是否满足运动确定的条件。;E;作者：潘存云教授;单个自由构件的自由度为 3;自由构 件的自 由度数;活动构件数 n ;例题① 计算曲柄滑块机构的自由度。;例题② 计算五杆铰链机构的自由度。;例题③ 计算图示凸轮机构的自由度。;原动件——驱动力作用的，相对于机架能独立运动的构件。 因为一个原动件只能提供一个独立参数 所以机构具有确定运动的条件为 自由度＝原动件数;① 复合铰链。 两个以上的构件在同一处以转动副相连。 每两个构件之间构成一个转动副，因此，当有m个构件在同一处以转动副相连时，有m－1转动副。;例题⑥计算图示两种凸轮机构的自由度。;解：若套用公式直接计算有 n=4，PL=6，PH=0 F = 3n － 2PL － PH = 3×4 －2×6 = 0 事实上，该机构是可以运动的，老式的蒸汽机火车头车轮驱动就采用了该机构。;出现虚约束的场合： a.两构件连接前后，连接点的轨迹重合；;d.运动时，两构件上的两点距离始终不变。;作者：潘存云教授; 高副低代：为了使平面低副机构的运动分析和动力分析方法能适用于所有平面机构，因而要了解平面高副与平面低副之间的内在联系，研究在平面机构中用低副代替高副的条件和方法（简称高副低代）。 为保证机构的运动保持不变，进行高副低代必须满足的条件是： a.代替机构和原机构的自由度必须完全相同。 b.瞬时速度和瞬时加速度必须完全相同。 高副低代的方法：用一个带有两个转动副的构件来代替一个高副，这两个转动副分别处在高副两元素接触点的曲率中心。 平面机构中的高副均可以用低副来代替。;b);a);1; 机构具有确定运动的条件是原动件数＝自由度。 现设想将机构中的原动件和机架断开，则原动件与机架构成了基本机构，其F＝1。剩下的构件组必有F＝0。将构件组继续拆分成更简单的 F＝0的构件组，直到不能再拆为止。;基本杆组按结构分类： 设基本杆组中有n个构件，PL个低副，则由条件F＝0有： F＝3n－2PL－PH＝0 (低副机构中PH＝0 );n=4 （PL＝6）的事Ⅲ级组有以下四种类型:;机构命名方式： 按所含最高杆组级别命名，如Ⅱ级机构，Ⅲ级机构等。;机构结构分析的步骤： ① 计算机构的自由度，确定原动件。 ② 从远离原动件的地方开始拆杆组。先试拆Ⅱ级组，当不可能时再试拆Ⅲ级组。但应注意，每拆出一个杆组后，剩下的部分仍组成机构，且自由度与原机构相同，直至全部杆组拆出只剩下Ⅰ级机构。 ③确定机构的级别。;②当构件6作为原动件时，拆分所得杆组最高级别为Ⅱ级组，故原机构为Ⅱ级机构。;③当构件7作为原动件时，拆分所得杆组最高级别为Ⅱ级组，故原机构为Ⅱ级机构。;由上述机构结构分析的过程可知，平