平面机构的结构分析110MB.PPT

1.复合铰链 multiple pin joints －－两个以上的构件在同一处以转动副相联。 计算：m个构件, 有m－1转动副。 上例：在B、C、D、E四处应各有 2 个运动副。 1 2 3 4 5 6 7 8 A B C D E F ④计算图示圆盘锯机构的自由度。 解：活动构件数n=7 低副数PL= 10 F=3n － 2PL － PH =3×7 －2×10－0 =1 可以证明：F点的轨迹为一直线。 圆盘锯机构 动画 ⑥计算图示两种滚子凸轮机构的自由度。 解：n= 3， PL= 3， F=3n － 2PL － PH =3×3 －2×3 －1 =2 PH=1 对于右边的机构，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 3 1 2 2.局部自由度 Partial freedom F=3n － 2PL － PH －FP =3×3 －2×3 －1 －1 =1 本例中局部自由度 FP=1 或计算时去掉滚子和铰链： F=3×2 －2×2 －1 =1 定义：构件局部运动所产生的自由度。 出现在加装滚子的场合，计算时应去掉Fp。 滚子的作用：滑动摩擦?滚动摩擦。 1 2 3 1 2 解：n= 4， PL= 6， F=3n － 2PL － PH =3×4 －2×6 =0 1 2 3 4 A B C D E F PH=0 3.虚约束 formal constraint －－对机构的运动实际不起作用的约束。 计算自由度时应去掉虚约束。 ∵ FE＝AB ＝CD ，故增加构件4前后E点的轨迹都是圆弧，。 增加的约束不起作用，应去掉构件4。 ⑦已知：AB＝CD＝EF，计算图示平行四边形机构的自由度。 重新计算：n=3, PL=4, PH=0 F=3n － 2PL － PH =3×3 －2×4 =1 E 1 2 3 A B C D 4 F 特别注意：此例存在虚约束的几何条件是： AB＝CD＝EF 100分钟 ⑦已知：AB＝CD＝EF，计算图示平行四边形机构的自由度。 4 F 出现虚约束的场合： 1.两构件联接前后，联接点的轨迹重合， 2.两构件构成多个移动副，且导路平行。 如平行四边形机构，火车轮 椭圆仪等。(需要证明) 4.运动时，两构件上的两点距离始终不变。 3.两构件构成多个转动副，且同轴。 5.对运动不起作用的对称部分。如多个行星轮。 E F 6.两构件构成高副，两处接触，且法线重合。 如等宽凸轮 W 注意： 法线不重合时，变成实际约束！ 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 ! ⑧计算图示包装机送纸机构的自由度。 n= 6， PL= 7， F=3n － 2PL － PH =3×6 －2×7 －3 =1 局部自由度 2个 虚约束 1处, 构件8 复合铰链: 位置D ，2个低副 PH= 3 分析： §2－7 机构的组成原理及其结构分类 一、机构的组成原理 1.基本机构 由一个原动件和一个机架组成的双杆机构。 a)原动件作移动 (如直线 电机、流体压力作动筒)。 2 1 b)原动件作转动 (如电动 机)。 2 1 第二章 平面机构的结构分析 §2－1 机构结构分析的内容及目的 §2－2 机构的组成 §2－3 机构运动简图 §2－4 机构具有确定运动的条件 §2－5 平面机构自由度的计算 §2－6 自由度计算中的特殊问题 §2－7 机构的组成原理及其结构分类 本章模型：复合可拆铰链、连杆、偏心泵、破碎机、四杆五杆机构、滚子凸轮、移动副、虚约束平行四边形 §2－1 机构结构分析的内容及目的 1.研究机构的组成及其具有确定运动的条件 目的是弄清机构包含哪几个部分，各部分如何相联？以及怎样的结构才能保证具有确定的相对运动？这对于设计新的机构显得尤其重要。 2.按结构特点对机构进行分类 不同的机构都有各自的特点，把各种机构按结构加以分类，其目的是按其分类建立运动分析和动力分析的一般方法。 3.绘制机构运动简图 目的是为运动分析和动力分析作准备。 4.研究机构的组成原理 机构有简有繁，构件有多有少，而运动确定是它们的共同特征。研究的 目的是搞清楚按何种规律组成的机构能满足运动确定性的要求。 §2－2 机构的组成 名词术