机械原理 机构的组成2011.ppt

本章重点: 机构自由度的计算 机构具有确定运动的条件 机构的结构分析 §2.1 基本概念 2.1.1 构件 两构件直接接触而又能产生一定相对运动的连接称为运动副 参与接触而构成运动副的部分 转动副 平面高副 平面高副 空间运动副 圆柱副 2.1.3 运动链 闭链 组成运动链的各构件构成了首末封闭的系统。用于各种机械。 开链 组成运动链的各构件未构成首末封闭的系统。用于机械手、挖掘机等多自由度机械。 运动链 §2.2 平面机构的运动简图 采用国家标准规定的简单线条和符号来表示构件和运动副，并按比例定出各运动副的位置，这种表明机构中各构件间的相对运动关系的简化图形称为机构运动简图。 具有三个运动副元素的构件——三副构件 齿轮传动的表示法 绘制液压泵的机构运动简图 绘制液压泵的机构运动简图 内燃机的机构运动简图 §2.3 平面机构的自由度 2.3.1 构件的自由度 2.3.2 运动副的约束特点 2.3.3 机构的自由度 例：计算下列机构或运动链的自由度 2.3.5 计算机构自由度时应注意的问题 1.复合铰链 2.局部自由度 3.虚约束 两构件组成多个转动副，且轴线重合 两构件组成多个移动副，且导路平行 两构件组成多个高副，且接触点之间距离为常数 对运动不起作用的对称部分 例题：计算机构的自由度 课外题 课外题 §2.4 平面机构的组成原理和结构分析 2.4.1 机构的组成原理 机构的基本杆组 2.4.2 机构的结构分析 Ⅱ级杆组的形式 Ⅲ级杆组的形式: n= 4 , pl = 6 Ⅳ级杆组的形式： 机构的级别 拆杆组的步骤 例题：分析牛头刨床的结构并确定该机构的级别 机架变换和主动件的选择 机架变换和主动件的选择 例题：拆分杆组，确定机构的级别。 2.4.3 平面低副的同性异形演化 2.4.3.1 移动副的同性异形演化 (2) 组成移动副的方位线可平移 2.4.3.1 转动副的同性异形演化 2.4.3.1 转动副的同性异形演化 2.4.4 平面机构中的高副低代 高副低代的方法:用两个转动副和一个构件来代替一个高副，这两个转动副分别处在高副两轮廓接触点的曲率中心。 作业 习题 计算机构的自由度，并分别以构件1，7为主动件对机构进行结构分析，确定机构的级别。 机架+主动件 基本杆组 + 机构 机构的组成原理 机构 基本杆组 + 新机构 机构的创新设计 全部由低副组成的基本杆组满足的条件： n pl 2 4 6 … 3 6 9 … 关系： Ⅱ级杆组： n=2, pl =3 （二杆三副） F＝3n - 2pl =0 即 pl = 3n/2 Ⅲ(Ⅳ)级杆组： n=4, pl =6 ——拆杆组 PRP RPP RRR RRP RPR R-revolute pair P-prismatic pair （五种） n=2, pl =3 ①中间是1个三副构件，外部是3个双副构件； 3+3=6 1+3=4 ②有3个内副，3个外副。 特点: 1+3 3+3 特点：有4个内副 n=4, pl =6 机构中杆组的最高级别即为机构的级别 Ⅱ级机构：全部是Ⅱ级杆组 Ⅲ级机构：最高杆组是Ⅲ级杆组 1.除去机构中的虚约束和局部自由度，算出机构自由度并指出主动件； 2.拆去主动件和机架； 3.从与主动件相连接的运动副开始，向与机架相连接的运动副方向有哪些信誉好的足球投注网站，找出外运动副已知的Ⅱ级或Ⅲ级杆组； 4.从与已拆下的前一级杆组相连接的运动副开始，重复上步过程，直至拆出全部基本杆组； 5.根据所拆分出的基本杆组的最高级别，确定该机构的级别。 Ⅱ级机构 RPR RRP 运动链中，选不同的构件做机架和主动件，所得机构是否相同？ 1 2 3 4 5 6 选6为机架，1为主动件 Ⅲ级机构 2 3 4 5 6 1 拆 1 2 3 4 5 6 选6为机架，4为主动件 Ⅱ级机构 拆 1 2 4 6 3 5 1 2 3 4 5 6 选2为机架，1为主动件 1 2 3 4 5 6 3 4 5 6 1 2 Ⅳ级机构 拆 运动链中，选不同的构件做机架和主动件，所得机构是否相同？ 1 2 3 4 5 6 运动链中，选不同的构件做机架和主动件，可得到完全不同的机构。 A 1 I 10 H F G 9 E 8 H C E K 2 3 4 7 J B D Ⅲ级机构 M N 5 6 L A B C D E F G H I J K L M N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (1) 组成移动副两元素的包容面与被包容面可互换 1 2 3 4 1 2 3 4 A B C D A B D E 组成移动副的方位线可平移 A A 2 1 3 2