机械原理第2章.ppt

2.1.2 自由度 n=3, PL=4, PH=0, 若加上5杆，使 n=4, PL=6, PH=0, 则 则 F=3×3－2×4－0=1 F=3×4－2×6－0=0 4 2 3 1 C D B A AB CD = 4 3 1 C D B A E F 2 5 AB CD EF = = = AB CD EF = 机车车轮联动机构 机构中有虚约束时，应将虚约束去掉。 虚约束常出现的场合如下： 1）轨迹重合 要注意几何条件，有时需证明。 n=4, PL=6, PH=0, 实际上机构可动，算出F=0 是因为有虚约束存在。 B D C A 4 3 2 1 AB=BC=BD AC⊥AD 2 4 3 1 5 则 需证明当D点滑块拿掉后，仍有AC⊥AD， 即 证明： 即 将D点滑块去掉后,n=3,PL=4,PH=0, 2 3 1 5 B D C A 4 3 2 1 AB=BC=BD AC⊥AD 则 F=3×3－2×4－0=1 2）两构件组成多个移动副且导路平行， 或组成多个转动副且轴线重合，则只考 虑一处约束，其他看做虚约束；若两构 件组成多个高副且公法线重合，则也只 考虑一处约束。如下图所示。 3）对机构运动不起作用的结构对称 部分所带来的约束，也存在虚约束。 n=3, PL=3, PH=2, 则 1 4 3 2 例1:计算下列机构的自由度。 1) n=8, PL=11, PH=1, 解： C D B A E F B D C AB CD EF = = 1 5 4 3 2 6 7 8 9 局 复 复 虚 F=3×8－2×11－1=1 则 2) n=6, PL=8, 解： PH=1, AB CD A B C D = 1 6 5 4 3 2 7 虚 局 则 F=3×6－2×8－1=1 3) n=4, PL=4, PH=2, 5 4 3 2 1 解： F=3×4－2×4－2=2 则 * 第2章 平面机构的结构分析 (Chapter 2 Structure analysis of mechanisms) 内容： 1)机构的组成； 2)机构具有确定运动的条件； 3)机构的自由度； 4)机构的组成原理。 目的： 研究机构在何种条件下可动， 具备何种条件时具有确定的相 对运动。 平面机构结构分析的内容及目的 (Composition of mechanism) 2.1.1 构件 组成： 2.1 基本概念 独立运动的单元体。 由单个或多个零件刚性构成。 A xA yA zA x y z O S 构件所具有的独立运动的数目。 A x y O yA xA S 2.1.3 约束 2.1.4 运动副 构件的约束数=构件失去的自由度数 对独立运动的限制。 两个构件直接接触，并能产生一定相 对运动的连接。 1 2 x y (a) O y x O 1 2 (b) n n 1 2 (c) t t 运动副的类型 引入n个约束的运 动副称为n级副。 (n6) 1. 按约束类型分 Ⅰ级副 Ⅱ级副 Ⅲ级副 Ⅳ级副 Ⅴ级副 2. 根据构件间接触形式分 点、线接触的 运动副。 高副： 2 2 1 1 面接触的 运动副。 低副： 1 2 1 2 低副：可分为转动副和移动副。 转动副：自由度为1。 约束数: 平面为2； 空间为5。 移动副：自由度为1。 约束数: 平面为2； 空间为5。 1 2 x y O (b) 2 1 x y O (a) 平面高副： 自由度为2。 约束数： 平面为1； 空间为4。 平面运动： 低副：自由度为1，约束数为2。 高副：自由度为2，约束数为1。 t t n n 1 2 v12 A (c) 齿轮副： 构件通过运动副连接而构成的相对 可动的系统称为运动链。 未构成首尾 封闭的运动链。 构成首尾封 闭的运动链。 2.1.5 运动链 1.开式链 2.闭式链 2.1.6 机构 机构的组成： 1)机架； 2)主动件； 3)从动件系统。 在运动链中，取 某一构件为机架，且 其他构件都具有确定 的相对运动，这种运 动链称为机构。 1)机架——支撑活动构件的构件。 具有唯一性，是研究 所有活动构件的绝对 坐标。 2)主动件——驱动力所作用的构 (原动件) 件。 3)从动件——除主动件以外的所