第二章 平面机构的结构分析(包装)课件.ppt

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1、第二章平面机构的结构分析Chap.2StructureAnalysisofMechanismBasicConcept(基本概念)DeterminingDegreeofFreedom(自由度)Howdoesakinematicchainstransformintoamechanism?(运动链)KinematicDiagramofMechanism(机构运动简图)PrincipleofMechanismConstitution(机构组成原理)Contents:§2-1简介平面机构(Planarmechanism):机构中所

2、有构件均在一个或几个平行平面上运动。12341234另有空间机构概念。(Spatialmechanism)ⅠⅢⅡⅡⅠ研究目的之一：机构运动的可能性及具有确定运动的条件。123412351234研究目的之二：绘制机构运动简图。研究目的之三：研究机构的组成原理。§2-2机构的组成1.构件(Link)定义：机构中每个独立的运动单元体。零件(part)----单独加工的制造单元体。由三个零件组成的构件构件零件1零件2零件3内燃机中连杆连杆体连杆盖螺栓螺母垫片弹簧垫圈摩擦环摩擦环曲轴构件：机构中每个独立的运动单元体。特点：一个构件

3、，可以是一个零件，也可以是由若干个不同零件组装起来的刚性体。从运动角度看：任何机构都是由若干个构件组合而成。定义：两个构件之间直接接触所形成的可动联接特点：(１)运动副是一种联接；(２)运动副由两个构件组成；(３)组成运动副的两个构件之间有相对运动。2.运动副(Joint，KinematicalPair)运动副元素(Pairelement)：两构件上能够参加接触而构成运动副的部分（点、线、面）。运动副元素Oxzysxszsyyxz空间运动刚体的自由度一个完全独立的刚体在空间直角坐标系下的自由度为sx，sy，sz，

4、x，y，z，即自由度数f6。平面运动刚体的自由度为sx，sy，z，即自由度为f3。yz(x,y)xO平面运动刚体的自由度sxsy自由度(Degreeoffreedom)：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。观察图示两构件组成的圆柱副(Cylindricpair)两构件保留的相对运动sz和z，即自由度数f2。两构件之间受限制的相对运动sx，sy，x和y，即约束数s4。zxyOzsz约束(Constraint):运动副对构件间的相对运动自由度所施加的限制。1.根据运动副所引

5、入的约束数分类2.根据组成运动副的两个运动副元素的接触情况分类3.根据组成运动副两个构件的相对运动形式分类运动副的分类机构中运动副的类型决定着机构的运动形式。根据运动副所引入的约束数分类表2-1常用运动副及其简图名称图形简图符号副级自由度名称图形简图符号副级自由度球面高副I5圆柱套筒副IV2柱面高副II4转动副V1球面低副III3移动副V1球销副IV2螺旋副V1特点具有较多的自由度，易于构件的自动调整，保持静定特性。接触应力大，易变形、易磨损、承载能力低。制造比较困难。适用场合结构简单，运动精度要求较高，受力较小。构件的

6、不同接触形式点接触(Pointcontact)点接触，f5线接触，f4线接触(Linecontact)根据组成运动副的两个运动副元素的接触情况分类面接触(Areacontact)特点相当于多点接触，承载能力较高，应用广泛。运动副的自由度一般较低，其接触状况对尺寸、形状及相对位置误差十分敏感，实际接触及受力状况难以准确确定，需要较高的制造精度。保证运动副可靠工作的措施●提高表面硬度●正确选用材料●添加润滑剂●加入中间体,将滑动摩擦改为滚动摩擦★运动副元素以点或线接触的运动副称为高副(Higherpair)。球面高副Sp

7、herepair(I)柱面高副Cylinder-planepair(II)凸轮副(IV)齿轮副(IV)结构特点★运动副元素以面接触的运动副称为低副(Lowerpair)。球面低副Sphericalpair(III)移动副Prismaticpair(V)回转副Revolutepair(V)根据组成运动副两个构件的相对运动形式分类★空间运动副螺旋副Helicalpair(V)球销副Sphere-pinpair(IV)A.低副B.高副移动副转动副齿轮副凸轮副★平面运动副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

8、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按相对运动形式分类：按接触形式分类：按引入的约束数目分类：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：齿轮副（平面运动副）高副四级副运动副的封闭保持运动副元素之间的接触称为运动副的封闭。●几何封闭(Geometricclosure)