精密机械设计基础-第四章平面机构的结构分析.pptx

《精密机械设计基础-第四章平面机构的结构分析.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第四章平面机构的结构分析第一节　　　概述１、机构：按一定方式联接的构件组合体，２、用途：用来传递运动和力或改变运动的形式。３、机构的特点：具有确定的运动。４、研究机构的目的：（１）讨论运动的可能性、确定性（２）分类、建立分析机构运动、动力的一般方法（３）绘制运动简图（４）设计新机构５、例子：第二节　　　运动副及其分类一、运动副：两构件直接接触，又能产生一定相对运动的联接（可动联接）二、平面运动副和空间运动副：按照组成运动副两构件间的相对运动是平面运动还是空间运动，可把运动副分为平面运动副和空间运动副。三、运动副要素：组成运动

2、副的点、线、面四、自由度：构件所具有的独立运动数目（或确定构件位置的独立参变量数）五、约束：对独立运动的限制。六、平面运动副的三种形式：１、相对自由度为一的运动副（面）（二约束）２、相对自由度为二的运动副（点、线）（一约束）七、平面低副：面（二约束）八、平面高副：点、线（一约束）七、平面低副：面（二约束）1、转动副（图4-2a）2、移动副（图4-2b）八、平面高副：点、线（一约束）（图4－3）具有一个约束而相对自由度等于2的平面运动副(如图4-3)所示。在这种由曲线构成的运动副中，构件2沿公法线n-n方向的移动受到约束，构件2

3、相对于构件1可以沿接触点切线t-t的方向独立移动，还可以同时绕点A独立转动。第三节平面机构的运动简图1、机构的运动简图用简单的线条和符号来代表构件和运动副，并按一定比例表示各运动副间的相对位置。这种表明机构各构件间相对运动关系的简单图形称为机构运动简图。２、示意图３、运动副、构件的表示ＧＢ４４６０－８４（１）构件（２）机架（３）运动副４、绘制机构运动简图步骤：1）首先要搞清楚所要绘制机械的结构和动作原理2）然后从原动件开始，按照运动传递的顺序，仔细分析各构件相对运动的性质，确定运动副的类型和数目3）合理选择视图平面，通常选择与

4、大多数构件的运动平面相平行的平面为视图平面5、例题4-1试画出(图4－4a)所示油泵机构的运动简图。解：此机构主要由圆盘l、导杆2、摇块3和机架4等四个构件组成，其中构件1为原动件，构件4为机架。第四节平面机构的自由度一、机构自由度１、运动链：若干构件以运动副联接成的系统２、分类：闭式链和开式链两种类型（1）闭式链(图4-5a)：组成运动链的每个构件至少包含两个运动副要素（2）开式链（图4-5b）：运动链中有的构件只包含一个运动副元素（1）闭式链(图4-5a)：组成运动链的每个构件至少包含两个运动副要素（2）开式链（图4-5b

5、）：运动链中有的构件只包含一个运动副元素３、机构：将运动链的一个构件固定为机架，另一个或几个构件（作为原动件）作独立运动时，其余构件（为从动件）即随之作确定的运动，该运动链便成为机构。４、机构自由度：机构中各构件相对于机架的所能有的独立运动的数目称为机构的自由度。其计算公式：F＝3n-2PL-PH其中：n为活动构件数；PL低副个数，每个低副引人两个约束；PH个高副个数，每个高副引人一个约束。二、机构具有确定运动的条件1、构件组自由度为1时图4-6所示为一铰链四杆机构。n＝3，PL＝4，Ph＝0F＝3x3-2x4-0=1由图可见

6、，每给出一个ψ1的数值，从动件2、3便有一个确定的位置。2、构件组自由度为2时图4-7所示为一铰链五杆机构。n＝4，pl＝5，pH＝0，F＝3x4－2x5-0＝2。3、构件组自由度小于或等于0时图4-8a所示的构件组合，n＝4，Pl＝6，PH＝0，由式（4-l）可得　　F＝3X4－2X6－0＝0说明它是不能产生相对运度的刚性桁架。图4-8b所示的构件组合也是一个刚性桁架（静定桁架，F=0）。图4－8c所示构件组合，n＝3，PL＝5，PH＝O，由式（4-1）得　　F=3×3－2×5－O＝－1，此时F＜0，说明它所受的约束过多

7、，已成为超静定桁架。3、机构自由度、原动件数目与机构运动的关系：①当F≤O时，构件间不可能有相对运动。②当F＞O时，原动件数大于机构自由度，机构会遭到损坏；原动件数小于机构自由度，机构运动不确定；只有当原动件数等于机构自由度时，机构才具有确定的运动。三、计算机构自由度时应注意的事项（一）复合铰链(图4-9a)在同一轴线上有两个以上的构件用转动副联接时，则形成复合铰链。如图示六杆机构中，在C处由三个构件构成两个转动副而形成复合铰链。若有m个构件用复合铰链联接时，则应含有（m－l）个转动副。图4－9a所示六杆机构，n＝5，pL＝7

8、，pH＝0，F＝3×5-2×7-0＝l（二）局部自由度局部自由度：机构中某些构件所产生的局部运动，并不影响其它构件的运动。我们把这些构件所产生的这种局部运动的自由度，称为局部自由度。图4-10a为一凸轮机构，其中凸轮1为原动件，滚子2和顶杆3为从动件。如果不小心其自由度的计算