平面机构结构分析

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1、第二章平面机构的结构分析§2－1机构结构分析的内容及目的§2－2机构的组成§2－3机构运动简图§2－4机构具有确定运动的条件§2－5平面机构自由度的计算§2－6自由度计算中的特殊问题§2－7机构的组成原理及其结构分类本章模型：复合可拆铰链、连杆、偏心泵、破碎机、四杆五杆机构、滚子凸轮、移动副、虚约束平行四边形甘肃工业大学专用§2－1机构结构分析的内容及目的1.研究机构的组成及其具有确定运动的条件目的是弄清机构包含哪几个部分，各部分如何相联？以及怎样的结构才能保证具有确定的相对运动？这对于设计新的机构显得尤其重要。2.按结构特点对机构进行分类不同的机构都有各自的特点，把各种机构按结构加以分类，其

2、目的是按其分类建立运动分析和动力分析的一般方法。3.绘制机构运动简图目的是为运动分析和动力分析作准备。甘肃工业大学专用§2－1机构结构分析的内容及目的4.研究机构的组成原理机构有简有繁，构件有多有少，而运动确定是它们的共同特征。研究的目的是搞清楚按何种规律组成的机构能满足运动确定性的要求。甘肃工业大学专用§2－2机构的组成名词术语解释:1.构件(Link)－独立的运动单元零件(part)－独立的制造单元2.运动副(Kinematicpair)a)两个构件、b)直接接触、c)有相对运动运动副元素－直接接触的部分（点、线、面）例如：滚动轴承、齿轮齿廓、活塞与缸套等。内燃机中的连杆定义：运动副－两个

3、构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的联接。三个条件，缺一不可甘肃工业大学专用运动副的分类：1)按引入的约束数分有：I级副、II级副、III级副、IV级副、V级副。I级副II级副III级副甘肃工业大学专用2)按相对运动范围分有：平面运动副－平面运动(Plannarkinematicpair)平面机构－全部由平面运动副组成的机构。IV级副V级副1V级副2V级副3空间运动副－空间运动(Spatialkinematicpair)例如：球铰链、拉杆天线、螺旋、生物关节。空间机构－至少含有一个空间运动副的机构。甘肃工业大学专用3)按运动副元素分有：①高副－点、线接触，应力高(highpair)②低副－

4、面接触，应力低(lowerpair)例如：滚动副、凸轮副、齿轮副等。例如：转动副（回转副）、移动副。甘肃工业大学专用常见运动副符号的表示:国标GB4460－84详见教材P13页。甘肃工业大学专用常用运动副的符号运动副名称运动副符号两运动构件构成的运动副转动副移动副12121212121212121212121212两构件之一为固定时的运动副122121平面运动副甘肃工业大学专用平面高副螺旋副21121221211212球面副球销副121212空间运动副121212甘肃工业大学专用构件的表示方法:甘肃工业大学专用一般构件的表示方法杆、轴构件固定构件同一构件甘肃工业大学专用三副构件两副构件一般构件

5、的表示方法甘肃工业大学专用注意事项:画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副的性质。闭式链(Closechain)、开式链(Openchain)3.运动链(Kinematicchain)运动链－两个以上的构件通过运动副的联接而构成的系统。工业机器人甘肃工业大学专用若干1个或几个1个4.机构定义：具有确定运动的运动链称为机构。机架－作为参考系的构件，如机床床身、车辆底盘、飞机机身。机构的组成：机构＝机架＋原动件＋从动件机构是由若干构件经运动副联接而成的，很显然，机构归属于运动链，那么，运动链在什么条件下就能称为机构呢？即各部分运动确定。分别用四杆机构和五杆机构模型演示得出如下结论：在运动链中

6、，如果以某一个构件作为参考坐标系，当其中另一个（或少数几个）构件相对于该坐标系按给定的运动规律运动时，其余所有的构件都能得到确定的运动，那么，该运动链便成为机构。原（主）动件－按给定运动规律运动的构件。从动件－其余可动构件。甘肃工业大学专用§2－3机构运动简图机构运动简图－用以说明机构中各构件之间的相对运动关系的简单图形。作用：1.表示机构的结构和运动情况。2.作为运动分析和动力分析的依据。机动示意图－不按比例绘制的简图P15表2－2摘录了部分GB4460－84机构示意图。甘肃工业大学专用常用机构运动简图符号在机架上的电机齿轮齿条传动带传动圆锥齿轮传动甘肃工业大学专用链传动圆柱蜗杆蜗轮传动凸轮

7、传动外啮合圆柱齿轮传动甘肃工业大学专用机构运动简图应满足的条件：1.构件数目与实际相同2.运动副的性质、数目与实际相符3.运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构成比例。棘轮机构内啮合圆柱齿轮传动甘肃工业大学专用绘制机构运动简图顺口溜：先两头，后中间，从头至尾走一遍，数数构件是多少，再看它们怎相联。步骤：1.运转机械，搞清楚运动副的性质、数目和构件数目；4.检验机构是否满足运动确定的条件。2.测