机械原理机构的结构分析报告

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1、第二章机构的结构分析基本内容：(1)机构结构分析的内容及目的。(2)机构的组成。(3)机构运动简图。(4)机构具有确定运动的条件。(5)平面机构自由度的计算。(6)计算平面机构的自由度时应注意的事项。(7)机构的组成原理及平面机构的结构分类。第二章机构的结构分析教学基本要求：(1)搞清运动副、运动链、约束和自由度等重要概念。(2)掌握平面机构自由度的计算方法及其具有确定运动的条件。(3)掌握机构运动简图的概念及其绘制方法。(4)明确机构组成的概念，了解平面机构的组成原理。第二章机构的结构分析重点：(1)运动

2、副及其分类。(2)平面机构的自由度计算及具有确定运动的条件(3)掌握机构运动简图的概念及其绘制方法。难点：机构运动简图绘制、机构中的虚约束的判定问题。第二章机构的结构分析第一节机构结构分析的内容及目的机构运动的可能性及其具有确定运动的条件研究机构的组成，绘制机构运动简图研究机构的组成原理第二章机构的结构分析第二节机构的组成机构分为两大类：平面机构空间机构机构是由构件和运动副两个要素组成的第二章机构的结构分析1.构件构件是指作为一个整体参与机构运动的刚性单元体。一个构件，可以是不能拆开的单一零件，也可以是由若

3、干个不同零件装配起来的刚性体。第二章机构的结构分析构件与零件的区别：零件是从制造加工角度提出的最小单元概念，即零件是制造加工的最小单元，是组成机器最基本的、不可再拆分的单元。构件则是从运动和功能实现的角度提出的最小单元概念，即构件是最小的独立运动单元，从运动角度讲，构件是一个刚体。第二章机构的结构分析2.运动副两构件间的直接接触而又能产生一定相对运动的活动连接称为运动副。第二章机构的结构分析两构件上参与接触而构成运动副的部分称为运动副元素。构件之间的接触不外乎点、线、面三种形式，运动副元素也不外乎是点、线、

4、面。第二章机构的结构分析对运动副的理解要把握以下三点：（１）运动副是一种联接（接触）；（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。可以说：机构是由运动副逐一联接各个构件组成的。第二章机构的结构分析一个构件在三维空间自由运动时，有6个自由度：沿三个坐标轴的移动绕三个坐标轴的转动。两构件间的运动副所起的作用就是限制构件间的某些相对运动，这种相对运动的限制作用称为约束。若运动副的自由度用f表示，约束用s表示，则自由度和约束的关系为：。第二章机构的结构分析3.运动副的分类1）根据运动副所引

5、入的约束数分类引入一个约束称为Ⅰ级副，引入两个约束称为Ⅱ级副，依次类推，还有Ⅲ级副、Ⅳ级副，最末为Ⅴ级副。第二章机构的结构分析第二章机构的结构分析2）根据组成运动副的两运动副元素的接触情况分类运动副元素以点或线接触的运动副称为高副，运动副元素以面接触的运动副称为低副。球面高副柱面高副第二章机构的结构分析球面低副移动副转动副第二章机构的结构分析3）根据组成运动副的两个构件的相对运动形式分类两构件之间的相对运动为转动的运动副称为转动副（回转副、铰链），相对运动为移动的运动副称为移动副，相对运动为螺旋运动的运动副

6、称为螺旋副，相对运动为球面运动的运动副为球面副。螺旋副第二章机构的结构分析两构件间相对运动的平面平行，则称为平面运动副，否则称为空间运动副。平面运动副，它只有转动副、移动副（统称为低副）和平面高副三种形式。第二章机构的结构分析平面高副是两构件以点或线的形式相接触而形成的运动副，这种运动副允许两构件在接触点A绕垂直于平面的Z轴作相对转动和沿切线t-t方向作相对移动，而只约束掉沿着轮廓线接触点A公法线方向的移动自由度。第二章机构的结构分析运动副必须始终保持接触。若借助于构件的结构形状所产生的几何约束来封闭的运动

7、副称为几何封闭运动副。若借助于重力、弹簧力、气液压力等来封闭的运动副称为力封闭运动副，如凸轮机构。第二章机构的结构分析4.运动链两个以上构件通过运动副的连接而构成的可相对运动的系统称为运动链。闭式运动链开式运动链第二章机构的结构分析5.机构如将运动链中的某个构件固定，使之成为机架，而让另一个或几个构件按给定的运动规律相对于固定构件运动，其余构件都随之具有确定的相对运动，则这个运动链即成为机构。机构中按给定运动规律运动的构件称为主动件，随主动件运动的构件称为从动件。第二章机构的结构分析第三节机构运动简图第二章

8、机构的结构分析在研究机构的运动时，只需按规定符号表示运动副、常用机构、及一般构件，并按一定的比例尺表示机构的运动尺寸和运动副的位置，绘制表示机构各构件间相对运动关系的简化图形，将机构的运动传递情况表示出来，这种图形被称为机构运动简图。第二章机构的结构分析第二章机构的结构分析第二章机构的结构分析绘制机构运动简图的步骤：1）确定机构的原动件和执行件，两者之间为传动部份，确定出组成机构的所有构件，确定出构件间运动副的类