第1章平面机构运动简图及自由度.ppt

1 2 3 4 5 6 7 8 A B C D E F 解：活动构件数n= 7 低副数 Pl = 6 F=3n － 2Pl － Ph 高副数 Ph = 0 =3×7 －2×6 －0 = 9 计算结果肯定不对！ 10 1 10 B、C、D、E四处 各含有两个转动副 计算结果正确﹗ 例：计算图示圆盘锯机构的自由度。 三、计算自由度的注意事项 §1—3 平面机构自由度的计算 刀具焊接在铰链F处 复合铰链 常出现在下列情况： 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1、复合铰链 ——两个以上的构件在同一处以转动副相联。 两个低副 m个构件在同一处铰接, 构成 m-1 个转动副 §1—3 平面机构自由度的计算 例：计算图示凸轮机构的自由度。 解：图a) 对于图b) 的机构，有： F=3×2 －2×2 －1=1 事实上，两个机构的运动相同，且F=1 1 2 1 2 3 解：n= Pl=2 1 2 3 2、要除去局部自由度 Ph=1 a) b) 计算前先将小滚轮焊接在推杆上 处理的方法： §1—3 平面机构自由度的计算 三、虚约束 ：对机构的运动不起实际约束作用的约束。 AB ＝ CD 例：平行四边形机构， 连杆2作平动，BC线上各点轨迹均为圆 E F 5 若加上杆5，使AB＝CD＝EF 则杆5上E点的轨迹与杆2上E点的轨迹重合，不影响机构的运动，但 因为，加上 一个构件 两个低副 引入 3个自由度 4个约束 多出一个约束 -----虚约束 §1—3 平面机构自由度的计算 A 1 2 3 4 B C D A 1 2 3 4 B C D 若加上杆5，使AB＝CD＝EF 则杆5上E点的轨迹与杆2上E点的轨迹不重合，其真实的约束作用。 E F 5 虚约束是在特定的几何条件下产生的 若制造误差太大，“虚”?“实”，机构卡死。 §1—3 平面机构自由度的计算 1 2 3 A B C D E 4 F 处理方法： 计算前 ，先去掉产生虚约束部分。 §1—3 平面机构自由度的计算 1、若两构件上的点，铰接前后运动轨迹相重合 如：平行四边形机构、火车轮、椭圆仪等。 机构中的虚约束常发生在下列情况： 则该联接将带入1个虚约束。 §1—3 平面机构自由度的计算 1）过个导路平行的移动副。 A B C D D? 2）多个轴线重合的转动副 §1—3 平面机构自由度的计算 2、两构件在多处接触而构成性质相同的运动副 3）多个接触点公法线重合的高副。 如：等宽凸轮 注意： 法线不重合时，变成实际约束！ §1—3 平面机构自由度的计算 3、若两构件上距离始终保持不变的点之间，用一杆将其铰接 4、对运动不起作用的对称部分或结构重复部分。 E F 如：多个中间齿轮。 将带入一个虚约束 带入虚约束。 §1—3 平面机构自由度的计算 虚约束的作用： ①改善构件的受力情况，如多个行星轮。 ②增加机构的刚度，如轴与轴承、机床导轨。 ③使机构运动顺利，避免运动不确定，如车轮。 注意：各种出现虚约束的场合都是有条件的 ! C D A B G F o E E’ 例：计算图示大筛机构的自由度。 n = 7 Pl = 9 Ph = 1 复合铰链 局部自由度 §1—3 平面机构自由度的计算 虚约束 * 第1章 平面机构的自由度和速度分析 §1—1 运动副及其分类 §1—2 平面机构运动简图 §1—3 平面机构的自由度计算 §1—4 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用 ——两个构件直接接触组成的可动联接。 一、运动副定义 机构--传递运动和动力。各构件之间必须通过一定的 联接而产生确定的相对运动。 §1—1 运动副及其分类 运动副 a)两个构件、b) 直接接触、c) 有相对运动 三个条件，缺一不可 二、运动副元素 ——直接接触的部分（点、线、面） §1—1 运动副及其分类 例如： 三、运动副的分类： 低副——通过面接触 高副——通过点、线接触 按接触特性分： 平面运动副类型 转动副（回转副、铰链） 移动副 面接触 ， 平面低副 应力低 产生约束数：2 自由度：1 §1—1 运动副及其分类 点、线接触， 应力高 平面高副 t t n n n n t t 产生约束数：1 自由度：2 §1—1 运动副及其分类 运动链 构件通过运动副的联接而构成的相对可动的系统。 分为： 闭链 开链 空间运动链 平面运动链 闭链 开链 §1-2 机构的组成及运动简图 一、机构的组成： 若干个 1个 1个或几个 机构 在运动链中，固定某一构件为机架，并给定一个或数个构件的运动，使其余构件的运动随之确定，运动链 机架：相对固定不动的构件，如机床床