机构的组成和结构课件.ppt

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1、第1章机构的组成和结构1.1机构的组成1.2机构运动简图1.3机构具有确定运动的条件1.4机构的组成原理和结构分析机构：具有确定运动的实物组合体零件：单独加工的制造单元体1.1机构的组成构件：每一个独立影响机构功能并且能单独运动的单元体,一个构件可以由一个或多个零件组成。1.1.1构件1.1.2运动副运动副：两个构件之间直接接触所形成的可动联接两个相邻构件直接接触两者之间允许一定的相对运动每个构件至少和另外一个构件通过运动副联接副元素：两个构件上参与接触构成运动副的部分（点、线、面）自由度：构件所具有的独立运动的数目，或确定构件位置所需的独立变量的数目自由构件(空间)：F=6自由构

2、件(平面)：F=3约束：运动副对构件独立运动所加的限制运动副的分类方法：1按照运动副的相对运动形式分类平面运动副、空间运动副2按照运动副的接触形式分类低副、高副4按照运动副接触部分的几何形状分类圆柱副、平面与平面副、球面副、螺旋副、球面与平面副等3按照运动副引入的约束数目分类n级副n=1,2…5按接触部分的几何形状分类：按接触形式分类：按引入的约束数目分类：按相对运动形式分类：平面运动副低副转动副五级副RP按接触部分的几何形状分类：按接触形式分类：按引入的约束数目分类：按相对运动形式分类：平面运动副低副移动副五级副按接触形式分类：按引入的约束数目分类：按相对运动形式分类：按接触部分

3、的几何形状分类：平面运动副高副平面高副四级副低副机构高副机构1.1.3运动链运动链：两个或两个以上的构件通过运动副联接而构成的系统开式运动链（开链）运动链的各构件未构成首末封闭系统闭式运动链（闭链）运动链的各构件构成首末封闭的系统1.1.4机构机构：在运动链中，如果将某一个构件加以固定，而让另一个或几个构件按给定运动规律相对固定构件运动时，如果运动链中其余各活动构件都有确定的相对运动，则此运动链称为机构。机构是具有确定运动的运动链。机架原动件从动件在运动链中，将某一个构件加以固定，而让另一个或几个构件按给定运动规律相对固定构件运动时，如果运动链中其余各构件都有确定的相对运动，则此运

4、动链成为机构。闭式链机构开式链机构运动链具有确定的相对运动机构桁架运动链相对运动不确定无相对运动分析现有机构新机械的运动方案设计1.2机构运动简图用国标规定的简单符号和线条代表运动副和构件，并按一定比例尺表示机构的运动尺寸，绘制出表示机构的简明图形。机构运动简图与原机械具有完全相同运动特性。用于现有机械或新机械原理方案的设计、分析与讨论重点在于机构的运动分析构件的具体结构、组成方式等在方案设计阶段并不影响机构的运动特性运动副类型表明了构件之间的联接关系和传动方式构件的运动尺寸是运动分析的基础不严格按比例可绘制机构示意图国标规定的构件和运动副的表示符号运动简图的绘制方法1.2.1构件

5、与运动副的表达方法机架AB机架和活动构件通过转动副联接(内副)机架和活动构件通过移动副联接两个活动构件联接双副构件(一个构件和两个外副)注：点划线表示与其联接的其他构件双副构件(一个构件和两个外副)偏心轮AB12BA21三副构件(一个构件和三个外副)三副构件(一个构件和三个外副)原动机1.2.2运动简图的绘制小型压力机编号原则：注意区分位置重叠的不同构件和同轴刚性联接的多个零件。前者分别编号，后者采用一个编号，加`以示区别。1.分析整个机构的工作原理机构组成动作原理和运动情况偏心轮1齿轮1`杆件2齿轮6`杆件3槽凸轮6杆件4滑块7压头8原动件执行构件2.沿着传动路线，分析相邻构件之

6、间的相对运动关系，确定运动副的类型和数目。转动副移动副平面高副3.选择适当的视图平面选择原则1清楚表达机构的主体部分；2尽可能反映机构的全面运动；3可以选择其他视图平面作为补充。1.2.2运动简图的绘制1.分析整个机构的工作原理沿着传动路线，分析相邻构件之间的相对运动关系，确定运动副的类型和数目3.选择适当的视图平面4.绘图选择机架提取构件的运动尺寸确定比例尺选择机构运动中的一个状态确定各运动副位置，绘图编号：A、B、C…表示运动副1、2、3…表示构件O1、O2…表示固定转轴原动件的运动方向运动链具有确定的相对运动机构桁架运动链相对运动不确定无相对运动1.3运动链成为机构的条件运动

7、链的自由度：确定运动链中各构件相对与其中某一构件的位置所需要的独立参变量的数目。运动链的自由度F=6n-5P5-4P4-3P3-2P2–P1机架1F=0活动构件2F=6K级运动副F=6-kn为活动构件数目，Pk表示k级副的数目自动驾驶仪操作装置1.3.1运动链的自由度计算2314构件数目：N=4活动构件数目：n=3运动副：机架1和活塞2：圆柱副（4级副）活塞2和连杆3：转动副（5级副）连杆3和摇杆4：球面副（3级副）摇杆4和机架1：转动副（5级副）P3=1P4=1P5