(36)--chapter 2-7 平面机构的组成原理、结构分类及结构分析.ppt

1构件构件+运动副运动副 运动链运动链 机构机构机架机架原动件原动件从动件系统从动件系统F=0不可再拆分不可再拆分的的自由度为零自由度为零的构件组合，称为的构件组合，称为基本杆基本杆组组，简称为杆组。，简称为杆组。若干个基本杆组若干个基本杆组2.7 平面机构的组成原理和结构分类平面机构的组成原理和结构分类F=3n-2Pl=02颚式破碎机颚式破碎机2.5.1 平面机构的结构分类和组成原理平面机构的结构分类和组成原理平面低副杆组自由度平面低副杆组自由度：F=3n-2Pl=0Pl=3n/2 n 只能取偶数！只能取偶数！不可再拆分不可再拆分3n=2 Pl=3 级杆组：级杆组：由由2个双副构件组成个双副构件组成平面低副杆组自由度平面低副杆组自由度：F=3n-2Pl=0Pl=3n/2 n 只能取偶数！只能取偶数！2.5.1 平面机构的结构分类和组成原理平面机构的结构分类和组成原理不可再拆分不可再拆分4n=4 Pl=6 级杆组级杆组 1个三副构件个三副构件 3个双副构件个双副构件P5=3n/2 F=3n-2P5=02.5.1 平面机构的结构分类和组成原理平面机构的结构分类和组成原理不可再拆分不可再拆分5机架和原动件机架和原动件级杆组级杆组八八杆杆机机构构四杆机构四杆机构 级杆组级杆组机构的组成原理：机构的组成原理：若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动机和若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动机和机架上构成机构；机构的自由度等于原动件的数目。机架上构成机构；机构的自由度等于原动件的数目。2.5.1 平面机构的结构分类和组成原理平面机构的结构分类和组成原理6新机构设计新机构设计：增加基本杆组。：增加基本杆组。原则原则：在满足相同工作要求的前：在满足相同工作要求的前提下，机构的提下，机构的结构越简单越好结构越简单越好，杆组级别越低越好杆组级别越低越好，运动副数目运动副数目越少越好越少越好。2.5.2 机构的组成原理机构的组成原理72.5.1 平面机构的结构分类和组成原理平面机构的结构分类和组成原理2.5.2 平面机构的结构分析平面机构的结构分析2.5.3 平面机构的高副低代平面机构的高副低代2.5 平面机构的组成原理及结构分析平面机构的组成原理及结构分析82.5.2 机构的结构分析机构的结构分析机构的结构分析机构的结构分析是指把机构分解为基本杆组、原动件和机架，是指把机构分解为基本杆组、原动件和机架，是组成机构的反过程，又称为拆杆组。是组成机构的反过程，又称为拆杆组。机构的结构分析原则：机构的结构分析原则：首先，从传动关系上首先，从传动关系上远离原动件的部分远离原动件的部分开始拆分开始拆分 每拆完一个杆组，每拆完一个杆组，剩余的部分仍然是一个完整机构剩余的部分仍然是一个完整机构 试拆时，试拆时，先试拆低级别杆组先试拆低级别杆组，如，如II级杆组级杆组910I 级机构II 级机构III 级机构机构的命名：机构的命名：以机构中所包含的以机构中所包含的基本杆组的最高级别基本杆组的最高级别机构的级别反应了机构的复杂度机构的级别反应了机构的复杂度11问题：问题：原动件不同，原动件不同，机构的级别是否不变机构的级别是否不变？级杆组级杆组II 级杆组级杆组12（1）分析的目的）分析的目的了解机构的组成，确定机构的级别。了解机构的组成，确定机构的级别。（2）分析的方法）分析的方法1）先计算机构的自由度，并确定原动件；）先计算机构的自由度，并确定原动件；2）从远离原动件的构件先试拆）从远离原动件的构件先试拆级组，若不成；再拆级组，若不成；再拆 级组，直至只剩下原动件和机架为止；级组，直至只剩下原动件和机架为止；3）最后确定机构的级别。）最后确定机构的级别。2.5.3 平面机构的结构分析平面机构的结构分析结论结论同一机构因选取原动件不同，可能成为不同级别的机构同一机构因选取原动件不同，可能成为不同级别的机构问题：问题：如果机构中含有高副怎么处理？如果机构中含有高副怎么处理？132.5.1 平面机构的结构分类和组成原理平面机构的结构分类和组成原理2.5.2 平面机构的结构分析平面机构的结构分析2.5.3 平面机构的高副低代平面机构的高副低代2.5 平面机构的组成原理及结构分析平面机构的组成原理及结构分析14根据一定的条件对平面机构中的高副虚拟地用低副来替代，根据一定的条件对平面机构中的高副虚拟地用低副来替代，这种以低副代替高副的方法称为这种以低副代替高副的方法称为高副低代高副低代。平面低副机构平面低副机构平面高副机构平面高副机构按平面机构中所含运动副类型按平面机构中所含运动副类型代替前后，机构运动特性保持不变代替前后，机构运动特性保持不变2.5.4 平面机构的高副低代平面机构的高副低代15条件一：代替前后机构的自由度不变条件一：代替前后机构的自由度不变 F=31-22=-1瞬时替代机构瞬时替代机构条件二：代替前后机构的瞬时速度和加速度不变条件二：代替前后机构的瞬时速度和加速度不变曲率中心的位置不同曲率中心的位置不同两个高副元素均为圆弧两个高副元素均为圆弧AK1、BK2、K1K2均保持不变均保持不变16高副元素之一为高副元素之一为直线直线则低代时变为则低代时变为移动副移动副高副元素之一为高副元素之一为一点一点则低代时则低代时转动副就在转动副就在该点位置该点位置2.5.4 平面机构的高副低代平面机构的高副低代17高副低代的条件高副低代的条件2.5.4 平面机构的高副低代平面机构的高副低代1）代替前后机构的）代替前后机构的自由度自由度完全相同；完全相同；2）代替前后机构的）代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度瞬时速度和瞬时加速度完全相同。完全相同。高副低代的方法高副低代的方法用一个虚拟的两副构件分别连接高副接触点处的曲用一个虚拟的两副构件分别连接高副接触点处的曲率中心率中心若高副元素之一为若高副元素之一为直线直线，则低代时变为，则低代时变为移动副移动副若高副元素之一为若高副元素之一为一点一点，则转动副就在，则转动副就在该点位置该点位置18机构的结构分析流程机构的结构分析流程19例：机构的结构分析例：机构的结构分析高副高副低代低代