2机构的结构预案.ppt

第2章 机构的结构分析 §2-1 机构结构分析的内容及目的 §2-1 机构结构分析的内容及目的 §2-2 机构的组成 刚性连接在一起的零件共同组成的一个独立的运动单元 §2-3 机构运动简图 1.常用机构、运动副及构件的简图符号 常见平面 运动副的简图符号 常见构件的简图符号 机构运动简图绘制的方法与步骤： §2-4 机构具有确定运动的条件 §2-5 机构自由度的计算 1 平面机构自由度的计算 §2-6 计算平面机构自由度时应注意的事项 §2-8 平面机构的组成原理 、结构分类及结构分析 1. 平面机构的组成原理 机构的级别取决于机构中的基本杆组的最高级别 2）从离原动件最远的杆组折起 §2-9 平面机构中的高副低代 高副低代的目的 4.高副两元素之一为一个点，新增构件用接触点和过接触点曲线的曲率中心连线来表示。 示意图 K2 1 2 O1 3 4 1 K2 2 O1 3 4 1 K1 K K1 例9 计算下列机构自由度，并将高副低代，判断机构的级别。 1 2 3 4 K1 K2 解: 1. 计算机构的自由度 2. 高副低代 3. 判断机构的级别 该机构为二级机构 4 K2 2 K1 1 3 A C 1 A 4 K2 2 K1 C ▲对有局部自由度的机构进行高副低代时，先不剔除局部自由度 例10 计算图示机构自由度，并将高副低代，判断机构的级别。 解：1. 计算机构自由度 1 2 3 4 5 6 7 8 2. 高副低代 3. 判断机构的级别 A 9 1 2 3 4 5 6 7 8 10 10 9 F T 例11 计算图示机构自由度，并将高副低代，判断机构的级别。 （c） 解：1 2 高副低代； 3 杆组拆分如（c ）图所示 该机构为3级机构， （a） （b） ∞ 6 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 题2 - 12 B C D E A G F 1 2 3 4 5 6 7 o G 题2-16（d） 两活动构件上两动点的距离始终保持不变 （4） 新增的杆EF为虚约束 F＝3n－2PL－PH ＝3? －2? － 4 6 0 ＝ 0 × F＝3n－2PL－PH ＝3?3－2?4－0 ＝1 √ A B C D F E 注意：当不剔除虚约束时， 计算出的结果比正确值要小 F＝3n－2PL－PH ＝3?3-2?4 -0 ＝1 简化 实图 AB为虚约束 (5）用运动副连接的是两构件上轨迹重合的点 × √ 4 6 0 F＝3n－2PL－PH ＝3? －2? － ＝ 0 3 4 F＝3n－2PL－PH ＝3? －2? － ＝ 1 0 在该机构中，构件2上的C2点与构件3上的C3点轨迹重合，为虚约束。 也可将构件4上的 D4当作虚约束，将构件4及其引入的约束铰链 D去掉来计算，效果完全一样。 示意图 行星轮系 3 （6）机构中对运动不起作用的对称部分 1 2 4 F21 F21 2 1 4 3 F31 F21 F＝3n－2PL－PH ＝3?3-2?3-2 ＝1 ▲在该机构中，齿轮3是齿轮2的对称部分，为虚约束 ▲计算时应将齿轮3及其引入的约束去掉来计算 ▲同理，若将齿轮2当作虚约束去掉，完全一样 小结： 自由度计算步骤: 1. 确定活动构件数目 2 . 确定运动副种类和数目 3 . 确定特殊结构: 局部自由度、虚约束、复合铰链 4 . 计算、验证自由度 几种特殊结构的处理: 1、复合铰链—计算在内 2、局部自由度—排除 3、虚约束—排除 例2 局 1 2 3 4 5 6 7 复 4 1 2 3 5 7 8 9 例1 F＝3n－2PL－PH ＝3?6－2? 8－1 ＝3?7－2?9－1 ＝1 F＝3n－2PL－PH ＝1 复合铰链 局部自由度 虚约束 局部自由度 虚约束 例2 F＝3n－2PL－PH ＝3? －2? － 8 11 1 ＝ 1 1 2 3 4 5 6 7 8 A B C D E G F 例3 计算图示机构的自由度 4 1 2 3 解：该机构全由移动副组成， 其自由度计算公式为： 例4计算图示机构的自由度，并指出存在的复合铰链、局部自由度和虚约束处。并说明该机构是否具有确定的运动。 解： 1，两处虚约束： 凸轮处和导轨E、F处； 一处复合铰链 B 处。 2，该机构没有确定运动。成为机构的 条件：应有两个起始构件 A B C D E F 例5 计算图示机构的自由度，并指出存在的复合铰链、局部自由度和虚约束处。并说明成为机构的条件。 解： 1， 2, D处为局部自由度，E、F处 有一处为虚约束； 3, 应有一个