[工学]机械原理多媒体课件 第一章平面机构的结构分析.ppt

第1章 平面机构的结构分析 §2 平面机构运动简图的绘制 机构运动简图 ?表示机构运动特征的一种工程用图 齿轮副 机构运动简图表 三、机构运动简图的绘制 方法与步骤： 1.确定构件数目及原动件、输出构件； 2.根据各构件间的相对运动确定运动副的种类和数目； 3.选定比例尺，按规定符号绘制运动简图； 4.标明机架、原动件和作图比例尺； 5.验算自由度。 §3 平面机构的自由度 3.注意事项 复合铰链 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 重 点 运动副和运动链的概念、机构运动简图的绘制、机构具有确定运动的条件及机构自由度的计算。 内 容 §1 构件及其运动副 §2 平面机构运动简图的绘制 §3 平面机构自由度的计算 §4 平面机构的组成原理和结构分析 ● 构件 运动副 —— 两个构件直接接触且具有确定相对 运动的联接。 平面运动副分类: 转动副 移动副 特点：面接触、相对转动或相对移动 ? 低副 —— 运动的单元. 运动副元素——两构件相互接触的点、线、面。 §1 构件及其运动副 ● 齿轮副 凸轮副 特点：点或线接触、沿接触点切线方向相对移动 绕接触点的转动? 高副 螺旋副 球面副 运动链 ——若干构件通过运动副联接而成的可动系统。 若将运动链中的一个构件相对固定，运动链则成为机构。 机构中构件的分类： 1、机架（描述运动的参考系） 2、原动件（运动规律已知的构件） 3、从动件 表达方式： 用简单线条表示构件 规定符号代表运动副 按比例定出运动副的相对位置 与运动有关的因素： 构件数目 运动副数目及类型 运动副之间的相对位置 转动副 一、运动副符号 移动副 凸轮副 1 2 2 1 2 2 螺旋副 球面副 二、构件 不管构件形状如何，简单线条表示，带短剖面线表示机架。 带运动副元素的构件 运动简图例２ 运动简图例１ 运动简图例3 1 2 3 4 A B C 14 12 23 A14 B12 C234 3 2 4 1 4 ● A 1 2 3 4 B C D 例1 颚式破碎机 例2 活塞泵 运动副？ 一、构件的自由度 自由度?构件所具独立运动的个数（确定构件位置所需独立坐标数）。 一个完全自由的平面运动构件具有三个自由度。 x y 2 1 ? x y y x ● 自由度说明例 F=6 F=3 不论形成运动副的两个构件是否其中有一个相对固定，运动副引入的约束数S均相同。 运动副的形成引入了约束，使构件失去运动自由度。 1. 转动副 x0 y0 ? x y ? ? 约束数 S = 2 F=1 F=4 ● F=6 F=3 二、平面运动副的约束条件 约束— 限制