机械原理 第2章 机构的组成原理和机构类型综合ppt课件.ppt

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1、第二章机构的组成原理和机构类型综合郭为忠博士教授上海交通大学机械与动力工程学院重大装备设计与控制工程研究所第二章机构组成与类型综合机构的组成及运动简图机构的自由度计算及机构运动确定条件机构的高副低代、结构分析和组成原理机构类型综合习题目录构件_组成机构的每一个独立运动单元体称为构件。构件：单一零件，或由多个零件刚性联接而成。构件是运动单元，而零件是制造单元。机构的组成及运动简图构件构件运动副运动链机构机构的组成及运动简图构件的表示方法构件机构的组成及运动简图运动副运动副－两构件直接接触而又能产生一定型式的相对运动的连接，可动联接。运动副元素－两构件构成运动副的接触表面：低副

2、、高副构件运动副运动链机构作用类型平面低副－转动副自由度自由度数约束条件I级运动副(I级副,提供一个约束条件)、II、III、IV、V级副Rxyθ运动副机构的组成及运动简图平面运动副平面低副－移动副P运动副机构的组成及运动简图平面运动副机构的组成及运动简图运动副螺旋副球面副球销副圆柱副空间低副HCSS’高副机构的组成及运动简图运动副高副机构的组成及运动简图运动副构件运动副运动链机构运动链：两个以上的构件通过运动副的联接而构成的相对可动的系统。开链：运动链各构件构成首尾不封闭的系统。闭链：运动链各构件构成首尾封闭的系统。机构的组成及运动简图运动链Back构件运动副运动链机构机

3、构：运动链中如果将一个构件固定为支架，给定一个或几个构件的运动规律，其余各构件均能按预期的规律运动，这个运动链就形成机构。固定构件支架输入构件原动件(主动件)其余构件从动件其中：输出构件-执行构件机构的组成及运动简图机构机构运动简图－撇开构件的复杂外形和运动副的具体构造，用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副，并按比例定出各运动副的相对位置。这种能准确表达机构运动情况的简化图形称为机构运动简图。机构示意图－若图形不按精确的比例绘制，仅仅为了表达机械的结构特征，这种简图称为机构示意图。机构的组成及运动简图平面机构运动简图机构的组成及运动简图平面机构运动简图小型压力机机构的组

4、成及运动简图平面机构运动简图动画绘制平面机构运动简图的步骤：1)找构件；2)找运动副；3)按适当比例画机构运动简图。Back机构的组成及运动简图平面机构运动简图自由度计算及机构运动确定条件平面机构的自由度机构具有确定运动的条件计算平面机构自由度时应注意的事项Back机构自由度_是指机构中各构件相对于机架所具有的独立运动参数。仅讨论平面机构的自由度计算问题。设某一平面机构，共有n个活动构件，用PL个低副和PH个高副把活动构件之间、活动构件与机架之间联接起来。自由构件：3个自由度低副：2个约束条件高副：1个约束条件机构的自由度为F＝3n一2PL—PH机构的自由度与组成机构的构件

5、的数目、运动副的类型及数目有关。自由度计算及机构运动确定条件平面机构的自由度自由度计算及机构运动确定条件平面机构的自由度F=3n-2PL-PH高副数目低副数目活动构件数目自由度数目自由度计算及机构运动确定条件平面机构的自由度BackF＜=0时，机构蜕变为刚性桁架，构件之间没有相对运动。自由度计算及机构运动确定条件机构具有确定运动的条件F＞0时，原动件数<机构的自由度，各构件没有确定的相对运动自由度计算及机构运动确定条件F＞0时，原动件数大于机构的自由度，则在机构的薄弱处遭到破坏。机构具有确定运动的条件是：机构的原动件的数目=机构的自由度的数目机构具有确定运动的条件自由度计算

6、及机构运动确定条件计算平面机构自由度时应注意的事项计算平面机构自由度时应注意的事项自由度计算及机构运动确定条件自由度计算及机构运动确定条件计算平面机构自由度时应注意的事项自由度计算及机构运动确定条件计算平面机构自由度时应注意的事项F=3n-2PL-Ph=33-23-1=2F=3n-2PL-Ph=32-22-1=13自由度计算及机构运动确定条件计算平面机构自由度时应注意的事项轨迹重合3自由度计算及机构运动确定条件计算平面机构自由度时应注意的事项机构存在对运动起重复约束作用的对称部分3计算平面机构自由度时应注意的事项自由度计算及机构运动确定条件移动副导路平行3计算平面机

7、构自由度时应注意的事项自由度计算及机构运动确定条件转动副轴线重合3计算平面机构自由度时应注意的事项自由度计算及机构运动确定条件计算平面机构自由度时应注意的事项自由度计算及机构运动确定条件高副低代、结构分析和组成原理平面机构中高副低代的方法平面机构的结构分析平面机构的组成原理Back平面低副机构（运动分析和动力分析）所有平面机构高副低代：低副代替高副-条件和方法机构运动保持不变，高副低代条件：1)自由度必须完全相同2)瞬时速度和瞬时加速度必须完全相同平面机构中高副低代的方法高副低代、结构分析和组成原理高副低代、结构分