第2章机构的组成和结构分析

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1、第2章　机构的组成和结构分析主要内容机构的组成机构运动简图机构自由度的计算平面机构的组成原理和结构分析基本要求了解机构的组成，搞清运动副、运动链、约束和自由度等基本概念；掌握绘制常用机构的机构运动简图的方法掌握平面机构自由度的计算方法了解平面机构的组成原理和结构分析方法1概述平面机构：机构中所有构件均在一个或几个相互平行的平面内运动。12341234空间机构：(avi)(avi)2研究目的之一：机构运动的可能性及具有确定运动的条件123412351234研究目的之二：绘制机构运动简图3研究目的之三：研究机构的组成原理42.1机构的组成一、机构的组成要素1.构件定义：机

2、器中每个独立的运动单元体特点：一个构件，可以是一个零件，也可能是由若干个不同零件组装起来的独立运动的刚性体。从运动角度看：任何机器都是由若干个构件组合而成5由三个零件组成的构件构件零件1零件2零件36内燃机中连杆体零件7曲轴可以看作零件，也可以看作单一零件组成的构件82.运动副定义：由两个构件组成的仍能产生某些相对运动的连接特点：(１)运动副是一种联接；(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。运动副元素：把两构件上能够参加接触而构成运动副的部分运动副元素(avi)9机构是由运动副逐一联接各个构件组成的。(avi)(avi)10二、运动副的

3、分类机构的运动副的类型决定机构的运动形式。约束--运动副对构件间的相对运动自由度所施加的限制。11Oxzysxszsyyxz空间运动刚体的自由度一个完全独立的刚体在空间直角坐标系下的自由度为sx，sy，sz，x，y，z，即自由度数f6。平面运动刚体的自由度为sx，sy，z，即自由度数f3。yxzOyz(x,y)xO平面运动刚体的自由度sxsy刚体的自由度12观察图示两构件组成的圆柱副两构件保留的相对运动sz和z，即自由度数f2。两构件之间受限制的相对运动sx，sy，x和y，即约束数s4。为Ⅳ级副。zxyOzsz1.根据运动副所引

4、入的约束数分类引入一个约束的运动副称为Ⅰ级副，引入两个约束的运动副称为Ⅱ级副，依次类推。13表2-1常用运动副及其简图名称图形简图符号副级自由度名称图形简图符号副级自由度球面高副I5圆柱套筒副IV2柱面高副II4转动副V1球面低副III3移动副V1球销副IV2螺旋副V1142.根据组成运动副的两个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。球面高副(avi)柱面高副(avi)15★运动副元素以面接触的运动副称为低副。移动副(avi)球面低副(avi)回转副(avi)163.根据组成运动副的两个构件的相对运动形式分类★空间运动副螺旋副(avi)圆柱

5、套筒副(avi)球销副(avi)174.平面运动副A.低副移动副(avi)转动副(avi)齿轮副(avi)凸轮副(avi)B.高副181、面接触——接触比压低，承载能力大。2、接触面为平面或柱面——便于加工，成本低，便于润滑。3、引入二个约束。运动副的特点191、点、线接触——接触比压高,承载能力小。高副3、引入一个约束。2、接触面为曲面——不便于加工和润滑。20三、运动链与机构开式运动链(avi)机构(avi)闭式运动链(avi)21运动链的类型：闭式运动链(闭式链)开式运动链(开式链)平面运动链空间运动链简单运动链复杂运动链空间运动链开式运动链闭式运动链简单运动链

6、复杂运动链222.2机构运动简图一定义:实际机构抽象为理论模型为了便于研究机构的运动，可以不考虑构件、运动副的外形和具体构造，而只用规定的简单的线条和符号代表构件和运动副，并按比例定出各运动副位置，表示机构的组成和传动情况。这样绘制出能够准确表达机构运动特性的最简明图形就称为机构运动简图。只是为了表明机构的运动状态或各构件的相互关系，可以不按比例来绘制运动简图，通常把这样的简图称为机构示意图。23常用机构构件、运动副代表符号24二绘制机构运动简图的步骤1.分析机构的运动路线在绘制机构运动简图时，首先确定机构的原动件和执行件，两者之间为传动部份，由此确定出组成机构的所有

7、构件；构件之间的动联接，即运动副，从而确定构件间运动副的类型和位置。2.选择合适的视图一般选择与多数构件的运动平面相平行的面为投影面，必要时也可以就机械的不同部分选择两个或两个以上的投影面，然后展开到同一平面上。3.保证运动副之间的相对位置——准确性选择适当的比例尺，根据机构的运动尺寸定出各运动副之间的相对位置，然后用规定的符号画出各类运动副，并将同一构件上的运动副符号用简单线条连接起来——机构的运动简图。25例绘制牛头刨床机构的运动简图(avi)(avi)26例绘制破碎机机构的运动简图选取比例尺μl(avi)27例绘制下图机构运动简图(avi)28