机构的组成与结构11.ppt

1.1 机构的组成 1.1.1构件 1.1.2运动副 1.1.3运动链 1.1.4机构 1.2.1运动简图 运动尺寸：构件上决定机构运动规律的尺寸或轮廓尺寸 1.3 运动链成为机构的条件 1.3.1 运动链的自由度计算 1.3.2运动链成为机构的条件 1.3.3计算机构自由度时应注意 例题 1.3.3 计算机构自由度时应注意的问题 复合铰链 局部自由度 虚约束 ?两构件间形成多个相同作用的运动副 两构件上两点间的距离始终保持不变 功能和尺寸完全相同的构件，只有一组起独立传递运动的作用 自由度计算总结 平面机构的自由度计算步骤： 判定活动构件数 判定运动副 计算自由度? 例题： 焊接符号 阴影线表示是一个构件 注意一个杆件中间有一个运动副的情况的画法 除了杆状和块状构件，常用的还有凸轮、齿轮和发动机的画法 我们先用这个工具来讨论刚才的问题 平面运动链就是一种典型的收到公共约束的例子，因为运动链的构件运动都发生在一个平面， 所以q＝3 活动构件在自有状态下时，也只有3个自由度，而运动副，也只能是平面运动副 前面讲过平面运动副有那几个？ 有了自由度的概念，我们来看一下这两个运动链自由度是多少？这两个运动链的运动情况将会如何？ 是一个机构 例：计算大筛机构自由度 复合铰链？ 局部自由度？ 虚约束？ n = 7 P4 = 1 , P5 = 9 F = 3×7 - 2×9 –1 = 2 构件 + 运动副 ? 运动链 ? 机构 1.4 机构的组成原理和结构分析 机架 原动件 从动件组合 F = 0 基本杆组：最简单的不可再拆的自由度为零的构件组， 简称为杆组。 平面低副运动链自由度 F = 3n - 2P5 基本杆组 F = 0 P5 = n 3 2 n = 2 P5 = 3 Ⅱ级杆组（双杆组） n = 4 P5 = 6 Ⅲ 级杆组 三副构件 3个双副构件 n = 2 P5 = 3 Ⅱ级杆组（双杆组） n = 4 P5 = 6 Ⅲ 级杆组 1.4.1 机构的组成原理 任何机构都可以看作是若干个自由度为零的基本杆组依次 联接到原动机和机架上而构成的，机构的自由度等于原动件的 数目，这就是机构的组成原理。 构件 + 运动副 ? 运动链 ? 机构 机架 原动件 若干基本杆组 机架和原动件 Ⅱ级杆组 Ⅲ 级杆组 四杆机构 八杆机构 机构的组成： 在机架和原动件上每增加一个基本杆组，并不改变原来的 自由度，每次增加都可以获得一个新机构； 设计新机构时，在满足相同工作要求的前提下，机构的结 构越简单越好，杆组级别越低越好，运动副数目越少越好。 F = 3n - 2P5 – P4 1.4.2 机构的结构分析 机构的结构分析是指把机构分解为基本杆组、原动件和 机架，是机构组成的反过程，又称为拆杆组。 机构的结构分析原则： 首先，从远离原动件的部分开始拆分； 试拆时，先试拆低级别杆组； 每拆完一个杆组，剩余的部分仍然是一个完整机构。 II 级机构 III 级机构 I 级机构 机构的命名： 以机构中所包含的基本杆组的最高级别 原动件不同，机构 的级别也有可能不同 1 2 3 4 5 6 7 8 1.4.3 平面机构的高副低代 根据一定的条件对平面机构中的高副虚拟地用低副来替代， 这种以低副代替高副的方法称为高副低代。 条件一：代替前后机构的自由度不变 F = 3×1 - 2×2 = -1 条件二：代替前后机构的瞬时速度和加速度不变 两个高副元素均为圆弧 AO1、BO、OO1均保持不变 瞬时替代机构 例：机构的结构分析 本章重点小结 一、构件 + 运动副 ? 运动链 ? 机构 机架 原动件 从动件 基本杆组 三、机构运动简图的绘制 二、运动链成为机构的条件：F 0, 原动件数目等于自由度数目 平面运动链自由度计算方法和注意事项 原动机 1.2.3 运动简图的绘制 小型压力机 号原则：注意区分位置重叠的不 同构件和同轴刚性联接的多个零件。 前者分别编号，后者采用一个编号，加`以示区别。 1. 分析整个机构的工作原理 机构组成 动作原理和运动情况 1.2.3 运动简图的绘制 小型压力机 偏心轮1 齿轮1` 杆件2 齿轮6` 杆件3 槽凸轮6 杆件4 滑块7