第二章-机构的组成原理综述.ppt

* F=2*2-1*3=1 * 上海科技出版社《空间机构设计》谢存禧 取3为主动件，进行结构分析 Ⅱ级机构 小结 1. 机构自由度计算注意问题 2. 机构组成原理 基本机构 杆组（Ⅱ级杆组）常见形式 机构组成原理 复合铰链 局部自由度 识别及处理方法 虚约束 小结 方法： ③ 从远离原动件的构件开始拆 杆组 ，先试拆Ⅱ级组，不成， 再拆Ⅲ级组。每拆出一杆组后， 剩下部分仍是一个与原机构有 相同自由度的机构，直至只剩 下基本机构。 ② 高副低代。 ① 正确计算机构自由度。 3.平面机构的结构分析 目的：了解已知机构的组成情况， 并确定机构的级别。 小结 6 1 2 3 4 5 计算图示机构的自由度，并分析当构件1和5分别为原动件时机构的级别。 小结 例 计算图示机构的自由度，并分析当构件1和5分别为原动件时机构的级别。 6 1 2 3 4 5 解：F=3×5-2×7=1 构件1为原动件时： 2 4 3 5 机构为Ⅱ级机构。 1 2 3 4 6 5 构件5为原动件时： 机构为Ⅲ级机构。 小结 例: 试分析图示牛头刨床的结构。 (a) (d) (b) (c) （2）结构分析 解:（1） 计算机构自由度 F＝3n－2PL－PH＝3×4－2×6＝0 机构不能动 小结 图(c)所示部分不是杆组，机构组成不合理。可变成 图(d)所示杆组。这时机构改成如右图所示的机构。 该机构为Ⅱ级机构。 F＝3n-2PL-PH=3×5－2×7=1 空间机构的自由度计算公式 ——运动副引入的约束数 ——具有 i 约束数的运动副个数 自由度=所有自由构件的自由度-约束数 ——活动构件数 问题转化为如何求解各种运动副带来的约束数？ § 2.5 空间机构的自由度 空间运动副 球 副 球销副 圆柱副 螺旋副 空间运动副的种类 § 2.5 空间机构的自由度 三个约束：沿 x轴、y轴、z 轴三方向的移动 三个独立的相对运动：绕x轴、y轴、z轴三轴的转动 § 2.5 空间机构的自由度 球副 §2.1 基本概念 球销副 四个约束：x、y、z 移动，绕 z 轴的转动 二个独立的相对运动：绕 x、y 轴的转动 x y z 四个约束： 沿 y 轴、z 轴移动，绕 y 轴、z 轴转动 二个独立的相对运动： 沿 x 轴移动，绕 x 轴转动 § 2.5 空间机构的自由度 圆柱副 x y z 五个约束：沿 y 轴、z 轴移动，绕 y 轴、z 轴转动， 一个独立的相对运动：沿x轴移动与绕x转动成一定关系 § 2.5 空间机构的自由度 螺旋副 平面低副自由度 约束数目 5 Pi=P5 平面高副自由度 约束数目 2 4 Pi=P4 平面运动副在空间机构中的约束作用： 1 § 2.5 空间机构的自由度 3-RPS型并联机器人的自由度 Pi=P5=3+3=6 Pi=P3=3 § 2.5 空间机构的自由度 § 2.5 空间机构的自由度 * 上海科技出版社《空间机构设计》谢存禧 * 上海科技出版社《空间机构设计》谢存禧 * 上海科技出版社《空间机构设计》谢存禧 * 上海科技出版社《空间机构设计》谢存禧 * 万向联轴节只含有平面运动副，但是空间机构 * 万向联轴节只含有平面运动副，但是空间机构 * 万向联轴节只含有平面运动副，但是空间机构 * 万向联轴节只含有平面运动副，但是空间机构 * F=2*2-1*3=1 * F=3*1-2*1=1 * F=2*2-1*3=1 * F=3*2-2*2-1=1 * F=2*2-1*3=1 * F=3*3-2*3-1*2=1 * F=2*2-1*3=1 * F=3*3-2*3-1*2=1 机构自由度 机构自由度计算公式 F=3×7-2×9-1=2 F=3×8-（2×11+1-2）-1=2 局部自由度数 虚约束数 练习：画机构简图，并计算自由度 机构自由度 例-5 计算图示锯床进给机构的自由度。 解：此机构A、Ｂ、C、D 四处均由三个构件组成复合铰链， 则：n＝７，ＰL=10，PH=0。由2-1式： 锯床进给机构 单击…… F = 3×5－2×7=1 F=1 F=3×4－2×6=0 例：计算图示机构自由度 机构 主动件 从动件组 如果我们再找出其他形式的自由度为0的从动件组，并依次连接，是否能构成新机构???? n= 5 Pl = 7 Ph= 0 §2.4 平面机构的组成原理和结构分析 2.4.1 机构