机构的组成及其自由度的计算课件.PPTVIP

機構的組成及其自由度的計算§2-1機構的組成1.構件2.運動副3.運動鏈4.機構1.構件從運動角度來看，任何機器（或機構）都是由許多獨立運動單元體組合而成的，這些獨立運動單元體稱為構件。從加工製造角度來看，任何機器（或機構）都是由許多獨立製造單元體組合而成零件，這些獨立製造單元體稱為零件。氣缸體連杆曲軸齒輪活塞構件可以是一個零件；也可以是由一個以上的零件組成。圖示內燃機中的連杆就是由單獨加工的連杆體、連杆頭、軸瓦、螺杆、螺母、軸套等零件組成的。這些零件分別加工製造，但是當它們裝配成連杆後則作為一個整體運動，相互之間不產生相對運動。運動副元素是兩構件參與接觸而構成運動副的表面。運動副是兩構件直接接觸而構成的可動聯接；2.運動副機構中各個構件之間必須有確定的相對運動，因此，構件的連接既要使兩個構件直接接觸，又能產生一定的相對運動，這種直接接觸的活動連接稱為運動副。轉動副移動副齒輪副1）運動副定義4）按其相對運動形式分轉動副（回轉副或鉸鏈）移動副螺旋副球面副3）按其接觸形式分高副：點線接觸的運動副低副：面接觸的運動副2)運動副的分類2）按其引入的約束數目分Ⅰ級副、Ⅱ級副、……Ⅴ級副1）按兩個構件運動關係分為平面運動副和空間運動副凸輪高副（點接觸）齒輪高副（線接觸）低副（曲面接觸）低副（平面接觸）3)運動副的表示（之一）3)運動副的表示（之二）3.運動鏈構件通過運動副聯接而構成的相對可動的系統。閉式運動鏈（簡稱閉鏈）開式運動鏈（簡稱開鏈）平面閉式運動鏈空間閉式運動鏈平面開式運動鏈空間開式運動鏈平面運動鏈空間運動鏈按運動分按結構分運動鏈但當機構安裝在運動的機械上時則是運動的。——按給定已知運動規律獨立運動的構件；4.機構具有固定構件的運動鏈稱為機構。機架原動件從動件——機構中的固定構件；——機構中其餘活動構件。平面鉸鏈四杆機構機構常分為平面機構和空間機構兩類，其中平面機構應用最為廣泛。空間鉸鏈四杆機構一般機架相對地面固定不動，常以轉向箭頭表示。其運動規律決定於原動件的運動規律和機構的結構和構件的尺寸。機架原動件從動件機架從動件原動件不嚴格按比例繪出的，只表示機械結構狀況的簡圖。根據機構的運動尺寸，按一定的比例尺定出各運動副的位置，§2-2機構運動簡圖在對現有機械進行分析或設計新機器時，都需要繪出其機構運動簡圖。1.機構運動簡圖的定義內燃機機構運動簡圖機構運動簡圖採用運動副及常用機構運動簡圖符號和構件的表示方法，將機構運動傳遞情況表示出來的簡化圖形。機構示意圖舉例：（2）選定視圖平面；（3）選適當比例尺，作出各運動副的相對位置，再畫出各運動副和機構的符號，最後用簡單線條連接即得機構運動簡圖。2.機構運動簡圖的繪製繪製方法及步驟：（1）搞清機械的構造及運動情況，沿著運動傳遞路線，查明組成機構的構件數目、運動副的類別及其位置；內燃機機構運動簡圖繪製顎式破碎機機構運動簡圖繪製§2-3機構具有確定運動的條件一個機構在什麼條件下才能實現確定的運動呢？首先觀察兩個例子例1鉸鏈四杆機構例2鉸鏈五杆機構若給定機構一個獨立運動，則機構的運動完全確定；若給定機構兩個獨立運動，則機構的最薄弱環節損壞。若給定機構一個獨立運動，則機構的運動不確定；若給定機構兩個獨立運動，則機構的運動完全確定。機構的自由度機構具有確定運動時所必須給定的獨立運動參數的數目，其數目用F表示。結論機構具有確定運動的條件是：機構的原動件數目應等於機構的自由度數目F。§2-4平面機構自由度的計算1計算公式F＝3n－(2pl＋ph)式中：n為機構的活動構件數目；pl為機構的低副數目；ph為機構的高副數目。2舉例1）鉸鏈四杆機構F＝3n－(2pl＋ph)=3×3－2×4－0＝12）鉸鏈五杆機構F＝3n－(2pl＋ph)＝3×4－2×5－0＝23）內燃機機構F＝3n－(2pl＋ph)＝3×6－2×7－3＝1§2-5