机械设计基础机构的结构分析.pdf

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1、第1章平面机构的结构分析structuralanalysisofmechanism第1章平面机构的结构分析structuralanalysisofmechanismQuestion1：什么是机构运动简图？怎样画出与实际机械一致的机构运动简图？即机构运动简图的画法。Question2:在什么条件下，机构的各构件间具有确定的相对运动？即机构具有确定运动的条件。第1章平面机构的结构分析structuralanalysisofmechanism结构分析目的：1、研究机构具有确定运动的条件。2、根据结构特点对机构进行结构分类。平面机构planarmechanism：所有构件都在相互平行的平面内运动的

2、机构。空间机构spatialmechanism：至少一个构件不在相互平行的平面内运动的机构。第1章平面机构的结构分析structuralanalysisofmechanism第1章平面机构的结构分析structuralanalysisofmechanism主要内容：平面机构1、掌握机构运动简图的画法。2、掌握机构具有确定运动的条件。构件的自由度degreeoffreedomoflink：相对于参考系，构件所具有的独立运动的数目。平面3个自由度：x轴移动y轴移动平面内转动空间6个自由度：x轴移动、转动y轴移动、转动z轴移动、转动§1.1运动副§1.1运动副运动副kinematicpairs：

3、两个构件直接接触，并产生一定相对运动的联接。运动副元素：参加接触而构成运动副的表面，面、线、点1、低副lowerpairs：两构件通过面接触组成的运动副。A、转动副revolvingjoint、铰链：组成运动副的两构件只能在一个平面内相对转动。B、移动副translatingjoint：组成运动副的两构件只能在一个平面内相对移动。§1.1运动副未组成转动副之前，自由度为3组成转动副之后，自由度为1转动副提供了2个约束，保留1个自由度。§1.1运动副未组成移动副之前，自由度为3组成移动副之后，自由度为1移动副提供了2个约束，保留1个自由度。§1.1运动副2、高副higherpairs：两构件

4、通过点或线接触组成的运动副§1.1运动副未组成高副之前，自由度为3组成高副之后，自由度为2高副提供了1个约束，保留2个自由度。§1.1运动副Question：高副提供了哪个方向的约束？两构件一旦接触，沿接触处公法线方向动的自由度即被约束。§1.1运动副Tip：平面运动副提供约束的情况§1.1运动副移动副：活塞与气缸体转动副：曲轴与连杆；连杆与活塞；轴与壳体。高副：齿轮与齿轮；凸轮与顶杆§1.1运动副转动副：连杆与游梁；游梁与支架；曲柄与连杆；支架与曲柄。§1.1运动副空间运动副构件1自由度为6球面副提供3个约束剩下3个自由度提供了3个约束，Ⅲ级副球面副sphericaljoint§1.1运

5、动副构件1自由度为6螺旋副提供了5个约束剩下1个自由度提供了5个约束，Ⅴ级副螺旋副helicaljoint§1.1运动副肘关节elbowjoint§1.2平面机构运动简图为什么？机构结构学、运动学、动力学的分析和设计的需要。什么是？抛开构件外形和运动副结构，一定比例确定运动副位置，简单线条和符号表示构件间相对运动关系的简化图形。必定与原机械具有完全相同的运动特性。机构示意图schematicdiagramofmechanism怎么画？构件的表达方式、运动副的表达方式。§1.2平面机构运动简图一、部分运动副和构件的表示方法binarylinkternarylink两副元素构件§1.2平面机构

6、运动简图§1.2平面机构运动简图二、机构运动简图的绘制方法游梁3CDB2连杆A14曲柄机架抽油机§1.2平面机构运动简图31和4A转动副1和2B转动副2和3C转动副CD3和4D转动副B2A14抽油机§1.2平面机构运动简图基本步骤：1、清楚真实机械的运动，确定构件数目。§1.2平面机构运动简图基本步骤：2、确定运动副的种类和数目。§1.2平面机构运动简图基本步骤：3、选择恰当的视图方向和原动件位置。§1.2平面机构运动简图基本步骤：4、选择合适的比例尺，定出各运动副的相对位置，绘出机构运动简图。实际长度(m)l图上长度(mm)§1.2平面机构运动简图基本步骤：5、不动构件画上阴影线，已

7、知运动构件画上箭头。3CD2B41§1.2平面机构运动简图基本步骤：1、清楚真实机械的运动，确定构件数目。2、确定运动副的种类和数目。3、选择恰当的视图方向和原动件位置。4、选择合适的比例尺，定出各运动副的相对位置，绘出机构运动简图。实际长度(m)l图上长度(mm)5、不动构件画上阴影线，已知运动构件画上箭头。§1.2平面机构运动简图基本步骤：1、清楚真实机械的运动，确定构件数目。2、确定运动副的种类和数目。3、选择