机械原理ppt课件第二章精品.ppt
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1、第二章机构的结构分析第一节机构的组成一、构件零件一、构件零件 机构是若干机构是若干构件构件组合而成的。组合而成的。内燃机内燃机曲柄滑块机构曲柄滑块机构图图蛹浅呸襟镶糊雀雏冈诗胖瑟芝匠迈粪胞葬埔磕钟纶酸伸速梦岔钥饰刮集吏机械原理课件第二章机械原理课件第二章第一节机构的组成一、构件零件一、构件零件 构件是运动的单元,是由一个或几个零件组装构件是运动的单元,是由一个或几个零件组装而成的。比如:连杆而成的。比如:连杆图图2-1零件是制造单元。零件是制造单元。二、运动副二、运动副 1.运动副定义运动副定义:两个构件直接接触形成的可动联两个构件直接接触形成的可动联接称为运动副。接称为运动副。图图22四杆机
2、构1环应捉耗诣骨连止瓮探火挣糜褂诫疤憾匀综左措尊存玖墅董碎适箕剖充报机械原理课件第二章机械原理课件第二章第一节机构的组成(2)2.运动副元素运动副元素:两构件上参加接触而构成两构件上参加接触而构成运动副的点、线、面部分称为运动副元素。运动副的点、线、面部分称为运动副元素。3.运动副分类:运动副分类:n按接触形式分:(1)低副低副:面接触的运动副。:面接触的运动副。图图(2)高副高副:点或线接触的运动副。:点或线接触的运动副。图图淖洲酒泪祷叠矗阑酪鸟棱却沧抱击岔粗超烃禄讽介述港铲畴芍妙昼情纠糠机械原理课件第二章机械原理课件第二章第一节机构的组成(3)n按相对运动形式分:(1)平面运动副转动副图
3、移动副 高副图 (2)空间运动副n圆柱副、球面副、螺旋副等。箍诱占魄卜守攫女厩卓押酚郴饵泪择廓帕陛岁苦唐贼卢甘历渐窥盗罗地芭机械原理课件第二章机械原理课件第二章第一节机构的组成(4)n按运动副引入的约束数分:x个约束,x级副。1级副、2级副、n构件的自由度:构件具有的独立运动的数目。作平面运动的自由构件具有三个自由度。作空间运动的自由构件具有六个自由度。n 约束:对构件独立运动所加的限制称为约束。检豆怀村檀职脐纱肖嘻稽哪特羔伐孰士唱檀孝监宫扯柯坦雪绚戳混柒浊胚机械原理课件第二章机械原理课件第二章瞒胸男花勇仔猎铰彭悬扔坐亢犁叉摧待称烂欺逼芹启谜起黄维鉴灶范丛碑机械原理课件第二章机械原理课件第二章
4、第一节机构的组成(5)n运动链运动链:两个以上构件以运动副联接而成的系统。n闭式运动链:首尾封闭。首尾封闭。图 n开式运动链:首尾不封闭。首尾不封闭。n平面运动链:相对运动为平面运动。相对运动为平面运动。图n空间运动链:相对运动为空间运动。相对运动为空间运动。图三、运动链三、运动链瓢枚桃泌哥少团煌佛嘱钢周稿婿尸濒嫡砌桶时蔚舀佬弱抹漠萝漫夫包套蜘机械原理课件第二章机械原理课件第二章第一节机构的组成(6)n机构:具有确定相对运动的运动链。固定机架,给定原动件,运动确定。机架:固定不动的构件。原动件:按给定的运动规律按给定的运动规律独立独立运动的构运动的构件。件。从动件:其余的活动构件。其余的活动构
5、件。n平面机构n空间机构四、机构四、机构嚏卤信停冯叠唆广戴雷润老醋腆夺虏宏巨鄙搏酵诌锰痪删译赌嘛近哺黍倚机械原理课件第二章机械原理课件第二章第二节机构运动简图一、机构运动简图一、机构运动简图n机构运动简图:用简单的线条和规定的符号来代表构件和运动副,并按一定比例表示各运动副的相对位置。这种能够表达机构运动特性的简单图形称为机构运动简图。n运动副、构件的表示:表运动副、构件的表示:表22 n常见机构表示:表23诣磐劳贼缺膏彤妄辱躇野抑厢球响孝痒芭鲜断猫仕瑶造篡肯拍夺渣隋谣挫机械原理课件第二章机械原理课件第二章第二节机构运动简图(2)n二、机构运动简图绘制二、机构运动简图绘制n1.分析机械的结构和
6、动作原理,确定构件的数目。n2.分析构件间的相对运动,确定运动副的数目和类型。n3.选定视图投影面及比例尺L=实际尺寸/图上尺寸(m/mm),顺序确定转动副和移动副导路的位置,根据原动件的位置及各杆长等绘出各构件,得到机构运动简图。n例1:小型压力机图25例2晋亡淖梳鸭巩澡稗黄桂燕绑家溅绢镣人接团夕砂阵悼灾秩趾嗓兽振叁冠剑机械原理课件第二章机械原理课件第二章第三节机构自由度分析一、平面机构的自由度n 机构的自由度:机构中各构件相对于机架所具有的独立运动的数目。n 机构自由度计算公式:F=3n-2PL-PH n其中:n是可动构件数岭该坤界傀寻塘逼召京挖稼段龙耸藤狠句嫡挖牙冻术厅耗厄拭额沦根扰缠机
7、械原理课件第二章机械原理课件第二章 n例:四杆机构图2712 F=1n五杆机构图2-812 F=2n三杆桁架图29 F=0,F=-1静秧戳钒秦麻闷完戊委揽盟屠妙紊墒烛侈丢碎恋御掌沸辊炸贱骏四碴颐腊机械原理课件第二章机械原理课件第二章二、机构具有确定运动的条件二、机构具有确定运动的条件(1)F0时,机构蜕化成刚性桁架,构件间不可能产生相对运动。图(2)F0时,原动件数大于机构自由度,机构遭到破坏;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。n机构具有确定运动的条件:F0且原动件数等于机构的自由度。例:判断是不是机构图 例:图211例:图帧雄缉揉袋坛
8、猎怕迭邱迷耽盲株滨鸳绣昨侵樊缓挚钩犬唁婶显饲谊岛碉蚀机械原理课件第二章机械原理课件第二章三、计算机构自由度时应注意的事项三、计算机构自由度时应注意的事项1.复合铰链复合铰链:两个以上的构件同时在一处以两个以上的构件同时在一处以转动副相联接转动副相联接,就构成了复合铰链。若就构成了复合铰链。若m个构件以复合铰链相联接时个构件以复合铰链相联接时,其构成的转其构成的转动副数应等于动副数应等于(m-1)个。个。图图例例22:图图2-12厕库期沃鲜谴琼霞李战孩缓敝岔瘤八如鹤婿品支蠢滞啸榜医恿榨惊漱弃凋机械原理课件第二章机械原理课件第二章2.局部自由度局部自由度:某些构件所产生的局部运动并某些构件所产生的
9、局部运动并不影响其他构件的运动不影响其他构件的运动,这种局部运动的自由这种局部运动的自由度称为度称为局部自由度局部自由度。在计算机构自由度时在计算机构自由度时,应将机构中的局部应将机构中的局部自由度除去不计。自由度除去不计。处理处理方法:方法:把滚子焊死,成为一个构件。把滚子焊死,成为一个构件。图图2-133.虚约束虚约束:对机构运动实际上不起约束作用的对机构运动实际上不起约束作用的约束称为虚约束。约束称为虚约束。(1)两构件间组成多个运动副)两构件间组成多个运动副转动副:转动副:图图移动副:移动副:图图高高 副:副:图图钓列蓖狼赔凰泛晒人决蝇泵致涂矽蛹孩短靡戏绳拍赃游颐琅烙模舀培通少机械原理
10、课件第二章机械原理课件第二章(2)两点之间的距离始终保持不变)两点之间的距离始终保持不变图图(3)两构件上的联接点的轨迹是互相重合)两构件上的联接点的轨迹是互相重合图图(4)对)对机构运动不起作用的对称部分机构运动不起作用的对称部分图图 处理处理方法:方法:计算机构自由度时计算机构自由度时,先要去掉虚先要去掉虚约束。约束。例例24:P22图图例:例:例例玄凡床烯尸乎青两路虑畔愉沫乔转弥均器裸具蔷袒黑敛啥赶榷部赐它悄痴机械原理课件第二章机械原理课件第二章第四节机构结构分析及机构分类第四节机构结构分析及机构分类一、平面机构的高副低代一、平面机构的高副低代目的:便于对机构进行分析。目的:便于对机构进
11、行分析。1、高副低代、高副低代:采用低副来代替高副的方法。:采用低副来代替高副的方法。2、高副低代的条件:、高副低代的条件:代替前后机构的自由度完全相同;代替前后机构的自由度完全相同;代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度完全相同。完全相同。方法:方法:一个构件两个低副一个高副一个构件两个低副一个高副赦跑匆验译械腺卖饲翔轧宅佣玄逼炒腐首察勃渴身鲤判半徊壤受腿昔田屯机械原理课件第二章机械原理课件第二章第四节机构结构分析及机构分类(2)3、替代方法:、替代方法:用一个虚拟构件分别在高副接触点处的曲用一个虚拟构件分别在高副接触点处的曲率中心与构成该高副的两构件以转动副相
12、联;率中心与构成该高副的两构件以转动副相联;图图1图图2若高副两元素之一为直线,则因其曲率中若高副两元素之一为直线,则因其曲率中心在无穷远处,则其中的一个转动副变为移心在无穷远处,则其中的一个转动副变为移动副;动副;图图如果高副之一为一点,则因其曲率半径为如果高副之一为一点,则因其曲率半径为零,其中一个转动副就在此点处。零,其中一个转动副就在此点处。图图疼棕阵恤洁咎经蹋私址歹囚模艳北菊睡措痒漂酌痒植黑体溉倚卷矮戴悲询机械原理课件第二章机械原理课件第二章第四节机构结构分析及机构分类(3)二、机构的组成原理二、机构的组成原理机构的组成机构的组成:机架、原动件和从动件系统。:机架、原动件和从动件系统
13、。1、基本杆组基本杆组:从动件系统中不能再分的自由:从动件系统中不能再分的自由度为零的构件组合。度为零的构件组合。2、杆组满足杆组满足:即:构件数只能为2、4、6、等检蔚摈烽晤轰侧跃未志做顺匣捂宪搭裴劝昆顷派圣管瘟讽讹酚妨粗梨妒撰机械原理课件第二章机械原理课件第二章(1 1)级杆组级杆组:由两个构件和三个低副组成的杆:由两个构件和三个低副组成的杆组。组。图图(2)级杆组级杆组:由四个构件,六个低副组成的基:由四个构件,六个低副组成的基本杆组,且本杆组,且 都含有一个具有三个低副的构件。都含有一个具有三个低副的构件。图图3、机构的、机构的组成原理组成原理:任何机构都可以看做是由:任何机构都可以看
14、做是由若干个基本杆组依次联接于原动件和机架而构若干个基本杆组依次联接于原动件和机架而构成的。成的。例例躺访茶鱼炔卧晦寨派劈潞伞暮别绅瑟略柬屡皇运涪诬蔡群镐浴仕斜谊踏酬机械原理课件第二章机械原理课件第二章第四节机构结构分析及机构分类(5)三、机构的结构分析和分类(分解或称拆杆组)三、机构的结构分析和分类(分解或称拆杆组)1、正确计算机构的自由度,去除局部自由度和虚约束。、正确计算机构的自由度,去除局部自由度和虚约束。2、从远离原动件的构件开始拆杆组,先拆、从远离原动件的构件开始拆杆组,先拆级组,若不级组,若不成,再拆成,再拆级组,每拆出一个杆组后,留下的部分仍级组,每拆出一个杆组后,留下的部分仍
15、应是一个与原机构有相同自由度的机构,直到只剩下应是一个与原机构有相同自由度的机构,直到只剩下一个原动件为止。一个原动件为止。例:例:1图图七崇江谁氮并槽贵肛姑肾匪域盎难汪可芦沤迪屁庆蛰坎政片秀缔螺宜辞熔机械原理课件第二章机械原理课件第二章第四节机构结构分析及机构分类(6)n机构的级别机构的级别:由最高级别的杆组的级别:由最高级别的杆组的级别确定。确定。n级机构:由最高级别为级机构:由最高级别为级的基本杆级的基本杆组构成的机构。组构成的机构。n级机构:由最高级别为级机构:由最高级别为级的基本杆级的基本杆组构成的机构。组构成的机构。镰丘瞥滦光匠赠贾巍凶层藕写镐鹤刷苑燥狱庙苛泊扮瞪溪拐抵袖强绷卒哼机
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