《结构分析》PPT课件

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1、2021/9/71机械原理机械工程学院机械设计研究室2021/9/72平面机构：空间机构：各构件的相对运动平面互相平行（常用的机构大多数为平面机构）。至少有两个构件能在三维空间中相对运动。第一章平面机构的结构分析（StructuralAnalysisofPlanarMechanisms)2021/9/73第一章平面机构的结构分析1－1研究机构结构的目的1－2运动副、运动链和机构1－3平面机构运动简图1－4平面机构自由度1－5平面机构组成原理和结构分析预习题1预习题22021/9/74§1－1研究机构结构的目的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

2、件研究机构组成原理及结构分类2021/9/75§1－2运动副、运动链和机构机构组成的要素:构件运动副仍以内燃机为例分析:2021/9/76一、运动副（kinematicpair)a)两个构件、b)直接接触、c)有相对运动运动副元素－直接接触的部分（点、线、面）例如：凸轮、齿轮齿廓、活塞与缸套等。定义：运动副－－两个构件直接接触并能产生一定相对运动的联接。三个条件,缺一不可2021/9/77按接触特征分有：①高副(highpair)－点、线接触，应力高。②低副(lowerpair)－面接触，应力低。例如：滚动副、凸轮副、齿轮副等。运动副的分类：2021/9/78按相对运

3、动范围分有：平面运动副－平面运动(Plannarkinematicpair)例如：球铰链、螺旋副、生物关节。空间运动副－空间运动(Spatialkinematicpair)运动副的分类：2021/9/79平面低副按运动形式分有：运动副的分类：平面低副转动副revolutepair移动副Slidingpair2021/9/710若干构件通过运动副联接而成的可动系统称运动链二.运动链（kinematicchain)开式链闭式链2021/9/711若将运动链中的一个构件相对固定，运动链则成为机构。三.机构(mechanism)机构中构件的分类：1、机架frame（描述运动的

4、参考系）2、原动件drivinglink（运动规律已知的构件）3、从动件drivenlink输入构件与输出构件2021/9/712§1-3平面机构运动简图(kinematicdiagram)机构运动简图表示机构运动特征的一种工程用图表达方式：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作用：表示机构的结构和运动情况。作为运动分析和动力分析的依据。2021/9/713转动副一、运动副符号移动副两构件之一为机架两构件之一为机架2021/9/714齿轮副凸轮副1221222021/9/715二

5、、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。2021/9/716三.参与构成运动副的构件2021/9/717四.绘制机构运动简图顺口溜：先两头，后中间，从头至尾走一遍，数数构件是多少，再看它们怎相联。步骤：1.运转机械，搞清楚运动副的性质、数目和构件数目；2.测量各运动副之间的尺寸，选投影面（运动平面），绘制示意图。3.按比例绘制运动简图。简图比例尺：μl=实际尺寸m/图上长度mm思路：先定原动部分和工作部分（一般位于传动线路末端），弄清运动传递路线，确定构件数目及运动副的类型，并用符号表示出来。2021/9/718A1234BCD例1颚式破碎机2021

6、/9/719颚式破碎机2021/9/720例2活塞泵运动副？2021/9/721例2液压泵例3刀架2021/9/722预习题通过预习第1章第4小节，完成思考题1-1，1-22021/9/723一、构件的自由度自由度相对于参考系构件所具独立运动的个数（或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。xy21xyyx§1-4平面机构的自由度(DegreeofFreedom)2021/9/724F=6F=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。二、平面运动副对构件的约束(constraint)运动副的形成引

7、入了约束，使构件失去运动自由度。1.转动副x0y0xy约束数S=2F=1F=4约束:运动副对构件的独立运动所加的限制2021/9/7252.移动副约束数S=23.齿轮副4.凸轮副nn约束数S=1nn平面低副约束数S=2平面高副约束数S=12021/9/726三.平面机构自由度计算公式如果：活动构件数：n低副数：pl高副数：phxyＯ21未连接前总自由度：3n连接后引入的总约束数：2pl+phF=3n-(2pl+ph)机构自由度F：F=3n-2pl-ph2021/9/727机构自由度举例：1234F=3n－2pl－ph=3－2－340=112