第一篇机构结构分析.ppt

第一章 机构结构分析 基本要求:  1、熟练掌握机构运动简图的绘制方法。 能够将实际机构或机构的结构图绘制成机构运动简图；能看懂各种复杂机构的机构运动简图；能用机构运动简图表达自己的设计构思。 2、掌握运动链成为机构的条件。? 3、熟练掌握机构自由度的计算方法。 能准确识别出机构中存在的复合铰链、局部自由度和虚约束， 计算机构自由度。 4、掌握机构的组成原理和结构分析的方法。 了解高副低代的方法；会判断杆组、杆组的级别和机构的级别； 主要内容： §1-1 研究机构结构的目的 §1-2 运动副、运动链和机构 §1-3 平面机构运动简图 §1-4 平面机构的自由度 §1-5 平面机构的组成原理和结构分析 §1-1 研究机构结构的目的 1、在于探讨机构运动的可能性及其具有确定运动的条件。 2、将机构按结构加以分类，并按这种分类来建立运动分析和动力分析的一般方法。 3、了解机构组成原理 ，指示出合理设计机构和创造新机构的途径。 §1-2 运动副、运动链和机构 §1-2 运动副、运动链和机构 构件的自由度：构件所具有的独立运动的数目。 ? 约束：运动副对构件的独立运动所加的限制。 二、运动副的分类： 1．按运动副的接触形式分： 低副：构件与构件之间为面接触，其接触部分的压强较低。 高副：构件与构件之间为点、线接触，其接触部分的压强较高。 §1-2 运动副、运动链和机构 2．按相对运动的形式分 平面运动副：两构件之间的相对运动为平面运动。 ?空间运动副：两构件之间的相对运动为空间运动。 §1-2 运动副、运动链和机构 3．按运动副引入的约束数分类 引入1个约束的运动副称为1级副，引入2个约束的运动副称为2级副，引入3个约束的运动副称为3级副，引入4个约束的运动副称为4级副， 引入5个约束的运动副称为5级副 。 4. 按接触部分的几何形状分 （如图） 表1.1 运动副所属类型、代号及表示符号 §1-2 运动副、运动链和机构 5、自由度、运动副约束 理论力学可知，构件作任意复杂平面运动时，其运动可分解为三个独立运动：沿x轴的移动，沿y轴的移动和绕垂直于XOY平面的轴A转动。 自由度：把构件所具有的独立运动的数目(或确定构件位置的独立参变量的数目)称为自由度。 §1-2 运动副、运动链和机构 运动副约束：把对独立运动所加的限制称为约束。每加上一个约束，构件便失去一个自由度；加上两个约束，构件便失去两个自由度。 约束的多少和约束的特点完全取决于运动副的型式。 移动副：具有两个约束 转动副：具有两个约束 高副：具有一个约束 §1-2 运动副、运动链和机构 三、运动链 定义：两个以上构件以运动副联接而成的系统称为运动链。 1、闭链——组成运动链的每个构件至少包含两个运动副元素，则构件形成封闭系统，这种运动链称为闭链。 2、开链——如果运动链中有的构件只包含一个运动副元素，便称为开链。 如图所示 §1-2 运动副、运动链和机构 四、机构 运动链中出现称之为机架的固定(或相对固定)的构件时，运动链被称为机构， 平面机构：组成机构的各构件都在同一平面 或相互平行平面内运动。 空间机构：组成机构的各构件至少有一个构件不在同一平面或相互平行平面内运动。 构成：1、机架——固定不动的构件 2、原动件——具有独立运动的构件（运动规律已知 的构件） 3、从动件——除机架和原动件以外的其余构件 §1-3 平面机构运动简图 一、机构运动简图 1、定义：用国家标准规定的简单符号和线条代表运动副和构件，并按一定比例尺表示机构的运动尺寸，绘制出表示机构的简明图形。它与原机械具有完全相同运动特性。 机构示意图：为了表明机械的组成状况和结构特征，不严格按比例绘制的简图。 §1-3 平面机构运动简图 2、作用 （1）现有机械分析 （2）新机械总体方案的设计 3、表示方法 用规定的简单符号和线条代表运动副和构件，并按一定比例尺表示机构的运动尺寸。 二、运动副和构件的符号 构件及其运动副相联接的表达法 常用机构的简图符号 §1-3 平面机构运动简图 三、机构运动简图的绘制 方法：1、认清机构的结构和运动情况 2、选择适当的投影面 3、选择适当比例尺 4、用规定的符号和线条画出图形 例1：绘制小型压力机的机构运动简图 1、分析机械的动作原理、组成情况和运动情况 工作原理 2、 沿着运动传递路线，分析两构件间相对运动的性质，以确定运动副的类型和数目 转动副： 偏心轮1和杆件2 杆