《机构的结构分析》PPT课件

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1、第二章机构的结构分析1机构结构分析的内容和目的2机构的组成机构的运动简图机构具有确定运动的条件机构自由度的计算计算平面机构自由度时应注意的事项7平面机构的组成原理、结构分类及结构分析本章重点、难点重点1.掌握有关机构的概念。2.掌握平面机构运动简图的绘制方法和步骤。3.掌握机构具有确定运动的条件及平面机构自由度的计算4.掌握平面低副机构的结构分析和组成原理，能根据给定的机构运动简图进行拆杆组，并确定机构的级别。难点掌握机构自由度的正确计算方法是本章的难点。计算时必须考虑几种特殊情况，如复合铰链、局部自由度和虚约束等情况。尤其注意到各种虚约束出

2、现的场合是有条件的。2.1机构结构分析的内容和目的研究机构的组成及机构简图的画法。2.了解机构具有确定运动的条件。3.研究机构的组成原理及结构分类。零件(part)——独立的制造单元；构件(link)——独立的运动单元。1构件套筒连杆体螺栓垫圈螺母轴瓦连杆盖内燃机连杆2.2机构的组成运动副——由两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的连接。三个条件缺一不可：a)两个构件，b)直接接触，c)有相对运动。运动副元素——两构件构成运动副的直接接触的部分（点、线、面）。作者：潘存云教授2运动副运动副的分类：①按引入的约束数数目：I级副、II级副、

3、III级副、IV级副、V级副。构件受到约束后自由度减少，每加上一个约束，便失去一个自由度，自由度与约束数之和为6。提供一个约束条件的，称为I级副。其余依此类推。I级副II级副III级副IV级副V级副1V级副2V级副3两者关联②按运动副元素分有面接触（应力低）的运动副称为低副，例如转动副（回转副）、移动副；点、线接触的运动副（应力高）称为高副，例如滚动副、凸轮副、齿轮副等。③按封闭形式分有几何（形）封闭运动副——借助于构件的结构形状所产生的几何约束来封闭的运动副。力封闭运动副——借助于重力、弹簧力、气液压力等来封闭的运动副。④按相对运动分有转动

4、副（回转副、铰链）——两构件之间的相对运动为转动的运动副。移动副——两构件之间的相对运动为移动的运动副。螺旋副——两构件之间的相对运动为螺旋运动的运动副。球面副——两构件之间的相对运动为球面运动的运动副。⑤按相对运动范围分有平面运动副——平面运动(plannarkinematicpair)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。平面机构——全部由平面运动副组成的机构。空间机构——至少含有一个空间运动副的机构。运动副的图形符号已经有国家标准(GB4460/T－1984)。下表为常用

5、运动副的类型及其代表符号。构件和运动副的表示方法双副三副构件两构件为活动构件有一个构件固定121212121221转动副12两构件为活动构件有一个构件固定1212121212121212移动副齿轮的轮齿与轮齿接触凸轮与从动件的接触高副1212122121213运动链运动链——两个以上的构件通过运动副的连接而构成的系统。分为闭式运动链和开式运动链两种。1个或几个1个机构——将运动链中某一构件固定，而其余构件相对于它有确定运动，此种运动链称为机构。机架——作为参考系的构件，如机床床身、车辆底盘、飞机机身。主（原）动件——按给定运动规律相对于机架独

6、立运动的构件。主动件往往也是驱动力作用的构件，即原动件。从动件——除主动件之外，其余相对于机架运动的构件。机构的组成：机构＝机架＋原动件＋从动件若干4机构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。机构运动简图符号已经有国家标准。该标准对构件及各种机构的表示符号作了规定。下表为常用机构运动简图符号。机构运动简图应满足的条件：①构件数目与实际相同;②运动副的特点、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。机构示意图

7、——不按精确比例绘制的简图。绘制机构运动简图的思路：先定原动部分和工作部分（一般位于传动线路末端），弄清运动传递路线，确定构件数目及运动副的类型，并用符号表示出来。顺口溜：先两头，后中间，从头至尾走一遍，数数构件是多少，再看它们怎相连。绘制机构运动简图的步骤：①运转机械，搞清楚运动副的性质、数目和构件数目；②测量各运动副之间的尺寸，选视图平面（通常选与运动平面平行的平面），绘制示意图；③按比例绘制运动简图；④检验机构是否满足运动确定的条件。EC颚式破碎机举例：绘制破碎机的机构运动简图。分析：该例题中各构件全部由转动副连接而成，其中O、E、F三

8、处是与机架相连的固定铰链，原动件为AO，作整周旋转。难点：关键是搞清楚原动构件AO是一个作整周旋转的偏心轮，不容易看出。BDFAO2.4机构运动确定的条件机构的自由