CH02_机构的结构分析.ppt

* * * 第二章 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 机构自由度的计算 §2-6 计算平面机构自由度时应注意的事项 §2-7 虚约束对机构工作性能的影响及机构结构的 合理设计 §2-8 平面机构的组成原理、结构分类及结构分析 §2-9 平面机构中的高副低代 返回 §2-1 机构结构分析的内容及目的 主要内容及目的是： 研究机构的组成及机构运动简图的画法； 了解机构具有确定运动的条件； 研究机构的组成原理及结构分类。 是两构件参与接触而构成 运动副的表面。 是两构件直接接触而构成的可 动连接； §2-2 机构的组成 1.构件 零件 是机器中的一个独立制造单元体； 构件 是机器中的一个独立运动单元体。 从运动来看，任何机器都是由若干个构件组合而成的。 任何机器都是由许多零件组合而成的。 气缸体 连杆体 连杆头 曲轴 齿轮 活塞 2.运动副 运动副 运动副元素 例2-1 轴与轴承、滑块与导轨、两轮齿啮合。 3）按其相对运动形式分 转动副（回转副或铰链） 移动副 螺旋副 球面副 运动副还可分为平面运动副与空间运动副两类。 2）按其接触形式分 高副： 点、线接触的运动副 低副： 面接触的运动副 （1）运动副的分类 1）按其引入的约束数目分： Ⅰ级副、 Ⅱ级副、 ……Ⅴ级副。 机构的组成(2/4) 3.运动链 构件通过运动副的连接而构成的相对可动的系统。 闭式运动链 （简称闭链） 开式运动链 （简称开链） 平面闭式运动链 空间闭式运动链 平面开式运动链 空间开式运动链 （2）运动副符号 运动副常用规定的简单符号来表达（GB4460－84）。 各种常用运动副模型 常用运动副的符号表 机构的组成(3/4) 但当机 构安装在运动的机械上时则是运动的。 ——按给定已知运动规律 独立运动的构件； 4.机构 具有固定构件的运动链称为机构。 机 架 原动件 从动件 ——机构中的固定构件。 ——机构中其余活动构件。 平面铰链四杆机构 机构常分为平面机构和空间机构 两类， 其中平面机构应用最为广泛。 空间铰链四杆机构 一般机架相对地面固定不动， 常以转向箭头表示。 其运动规律决定于原动件的运动规律 和机构的结构及构件的尺寸。 机架 原动件 从动件 机架 从动件 原动件 机构的组成(4/4) 不严格按比例绘出的，只表示机械结构状况的 简图。 根据机构的运动尺寸，按一定的比例尺定出 各运动副的位置， §2-3 机构运动简图 在对现有机械进行分析或设计新机器时，都需要绘出其机构 运动简图。 1.机构运动简图 例2-2 内燃机机构运动简图。 机构运动简图 采用运动副及常用机构运动简图符号和构件的 表示方法，将机构运动传递情况表示出来的简化图形。 机构示意图 举例： （2）选定视图平面； （3）选适当比例尺，作出各运动副的相对位置，再画出各运 动副和机构的符号，最后用简单线条连接，即得机构运动简图。 机构运动简图(2/2) 2.机构运动简图的绘制 绘制方法及步骤： （1）搞清机械的构造及运动情况，沿着运动传递路线，查明 组成机构的构件数目、运动副的类别及其位置； 内燃机 颚式破碎机机构运动简图绘制 机构运动简图绘制 §2-4 机构具有确定运动的条件 一个机构在什么条件下才能实现确定的运动呢？ 两个例子 例2-3 铰链四杆机构 例2-4 铰链五杆机构 若给定机构一个独立运动， 则机构的运动完全确定； 若给定机构两个独立运动， 则机构的最薄弱环节损坏。 若给定机构一个独立运动， 则机构的运动不确定； 若给定机构两个独立运动， 则机构的运动完全确定。 机构的自由度 机构具有确定运动时所必须给定的独立运动 参数的数目，其数目用F表示。 结论 机构具有确定运动的条件是：机构的原动件数目应等 于机构的自由度数目F。 如果原动件数F, 如果原动件数F, 则机构的运动将不确定； 则会导致机构最薄弱环节的损坏。 机构具有确定运动的条件(2/2) 结论：