1机构的结构设计.pptVIP

●替代原则 ●替代构件：1杆2低副 （1）替代前后自由度不变； （2）替代前后运动不变。 ●替代方法 ─ 在高副两个曲率中心之间画出替代构件； ─ 替代构件分别与组成高副的两个构件相联； ─ 组成高副的两个构件应去掉高副、简化成杆。 ─ 尖顶 ●高副低代举例 n n p ─ 尖顶 ●高副低代举例 【例教师1-2】 计算火车轮机构的自由度。 【解】 n = 6 PL = PH = 0 8 F = 3n - 2PL - PH = 3×6 - 2×8 - 0 = 2 1 5 4 3 2 6 A G F E D C B 7 （一）复合铰链(简称复铰) 若有 m 个构件, 三、虚约束、局部自由度及复合铰链 二个以上构件(含机架)在同一轴线上构成的多个转动副，称为复合铰链。 1 2 3 1 2 3 则有 m－1 个转动副。 【例教师1-2】 重新计算火车轮机构的自由度。 【解】 n = 6 PL = PH = 0 8 F = 3n - 2PL - PH = 3×6 - 2×8 - 0 = 2 1 5 4 3 2 6 A G F E D C B 7 0 9 9 对机构的运动不起独立限制作用的重复约束。 计算自由度时要去除掉。 （二）虚约束(消极约束) 1 5 4 3 2 6 A G F E D C B 7 D4 D3 1 5 4 3 2 6 A G F E C B 7 对机构的运动不起独立限制作用的重复约束。 计算自由度时要去除掉。 （二）虚约束(消极约束) B F D 1 5 3 2 6 A G E C 7 4 【解】 n = 5 PL = 7 F = 3n - 2PL - PH =1 PH = 0 = 3×5 - 2×7 - 0 【例教师1-2】 重新计算火车轮机构的自由度。 ●出现虚约束的场合(重点、难点) 例如火车轮机构、椭圆仪。 1. 联接点与被联接点轨迹重合 D A C B 2. 运动过程中，两构件上的两点距离始终不变。 3.复合运动副 1 2 （a） 1 2 （b） 1）复合移动副 两构件组成多个移动副，导路重合或平行。 2）复合转动副： 两构件组成多个转动副，同轴。 1 2 1 2 3）复合高副： 两构件构成高副，两处接触，法线重合。 n1 n1 n2 n2 B A n1 n1 n2 n2 等宽凸轮 4.运动不起作用的对称部分。 4.运动不起作用的对称部分。 4.运动不起作用的对称部分。 ─ 改善构件的受力情况：例如多个行星轮。 ─ 增加机构的刚度：例如轴与轴承、机床导轨。 ●虚约束的作用： 【解】 【例教师1-5】计算图示机构的自由度。 n = 3 PL = 3 F = 3n - 2PL - PH = 2 PH = 1 = 3×3 - 2×3 - 1 1 2 4 3 （三）局部自由度 不影响机构输入输出关系的自由度。 F = 1 1 2 4 3 1 2 4 3 第三节 平面运动链结构综合的公式法（了解） 0 1 0 1 6 2 0 2 0 6 5 0 1 2 5 9 0 0 4 4 10 3 N=8 2 0 0 2 4 7 2 N=6 1 0 0 0 4 4 1 N=4 独立有效链数 N5 N4 N3 N2 p k 运动链类型 表1-2 F=1的4－8杆运动链的数目 结论： （1）F=1时，运动链为偶数杆，最少杆数为4； （2）4杆运动链只有1种类型； （3）6杆运动链只有2种类型； （4）8杆运动链共有16种类型。 四杆运动链 Watt型 Stephenson型 1 8 3 2 F=1 7 4 5 6 F=1 F=0 F=0 原动件 杆 组 杆 组 一、平面低副机构的组成原理 第四节 按基本杆组的机构结构设计与结构分析 一、平面低副机构的组成原理 第四节 按基本杆组的机构结构设计与结构分析 原动件画法：1个机架、1个活动构件、1个低副、1个箭头，一个都不能少。 任何一个平面机构都可以看作是由一系列基本组依次联接到原动件、机架或前一个基本组而形成的。 1.定义：F=0 不可再分的构件组。 二、 杆组（基本杆组、基本组、Assur 组） 2.结构公式： F=3n － 2PL － PH = 3n － 2PL = 0 PL＝3n/2 3.分类 (1)Ⅱ级组(n=2，PL=3) PL＝3n/2 (a)RRR (f)PRP (h)PPR (d)RPR (b)RRP 外接副 外接副 R ── 转动副（Revolute pair） P ── 移动副（Prismatic pair） 内接副 外接副 外接副 (b)RRP 内接副 Ⅱ级组的结构特征（记住）： 两个含有外接副的构件直接（用运动副）联接。 PL＝3n/2 （2） Ⅲ级组(n=4，PL=6) Ⅲ级组基本型 Ⅲ级组其它