哈工程机械原理课件第一章.ppt

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1、重点运动副和运动链的概念、机构运动简图的绘制、机构具有确定运动的条件及机构自由度的计算。第1章平面机构的结构分析内容§1构件及其运动副§2平面机构运动简图的绘制§3平面机构自由度的计算§4平面机构的组成原理和结构分析构件运动副——两个构件直接接触且具有确定相对运动的联接。平面运动副分类:转动副移动副特点：面接触、相对转动或相对移动低副——机构中运动的单元。运动副元素—两构件相互接触的几何形状（点、线、面）。§1构件及其运动副§2平面机构运动简图的绘制机构运动简图表示机构运动特征的一种工程用图表达方式：用简单线条表示构件规定符号代表运动副按比例定出运动副的相对

2、位置与运动有关的因素：构件数目运动副数目及类型运动副之间的相对位置三、机构运动简图的绘制方法与步骤：1.确定构件数目及原动件、输出构件；2.根据各构件间的相对运动确定运动副的种类和数目；3.选定比例尺，按规定符号绘制运动简图；4.标明机架、原动件和作图比例尺；5.验算自由度。F=6F=3不论形成运动副的两个构件是否其中有一个相对固定，运动副引入的约束数S均相同。运动副的形成引入了约束，使构件失去运动自由度。1.转动副x0y0xy约束数S=2F=1F=4F=6F=3二、平面运动副的约束条件约束—限制约束条件—约束数1.转动副x0y0xy约束数S=2F=

3、1F=4F=3n-2PL-PH=32-23-0=0F=3n-2PL-PH=33-25-0=-1三个构件通过三个转动副相连,相当于一个构件。2.机构(运动链)具有确定相对运动的条件有一个机架自由度大于零（F>0）原动件数=自由度数（通常，原动件为含低副构件且与机架相连,只有一个自由度。）F＝3n－2PL－PH＝3－2－760＝9F＝3n－2PL－PH＝3－2－7100＝1?复复复复例3圆盘锯机构F＝3n－2PL－PH＝3－2－123F＝3n－2PL－PH＝3－2－231＝-1两构件间构成多个运动副3.注意事项（续）错221＝1对移动副导路平

4、行转动副轴线重合平面高副接触点共法线“转动副”“移动副”1.轨迹重合转动副联接的两构件上联接点的轨迹重合1234BOAF＝3n－2PL－PH+P＝3－2－+341＝11F＝3n－2PL－PH＝3－2－341＝0错对虚约束常发生在下列情况n＝4，PL＝4，PH＝0，P＝1F＝141235用一个构件两个运动副去联接则构成虚约束2.两构件上某两点间的距离在运动过程中始终不变虚F＝3n－2PL－PH+P＝3－2－+460＝113.对传递运动不起独立作用的重复部分1232虚F＝3n－2PL－PH+P＝3－2－+444＝11P＝2Pl+Ph－3

5、n＝2+－2432＝2F＝3n－2PL－PH+P＝3－2－+556＝12虚平面机构自由度计算公式F＝3n-2PL-PH+P-Fn活动构件数P虚约束数PL低副数F局部自由度数PH高副数F＝3n－2PL－PH+P-F＝3－2－+-791＝1局复局F＝3n－2PL－PH+P-F＝3－2－+-8101＝2例4例5412356781234567901801F＝3n－2PL－PH＝3－2－8111＝1例61.4.1平面机构的高副低代根据一定的条件对平面机构中的高副虚拟地用低副来替代，这种以低副代替高副的方法称为高副低代。条件

6、一：代替前后机构的自由度不变F=3×1-2×2=-1§4机构的组成原理和结构分析条件二：代替前后机构的瞬时速度和加速度不变两个高副元素均为圆弧AO1、BO、OO1均保持不变瞬时替代机构构件+运动副运动链机构机架原动件从动件组合F=0基本杆组：最简单的不可再拆的自由度为零的构件组，简称为杆组。1.4.2机构的组成原理平面低副运动链自由度F=3n-2PL基本杆组F=0PL=n32n=2PL=3Ⅱ级杆组（双杆组）n=4PL=6Ⅲ级杆组三副构件3个双副构件n=2PL=3Ⅱ级杆组（双杆组）n=4PL=6Ⅲ级杆组任何机构都可以看作是若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原

7、动机和机架上而构成的，机构的自由度等于原动件的数目，这就是机构的组成原理。构件+运动副运动链机构机架原动件若干基本杆组机架和原动件Ⅱ级杆组Ⅲ级杆组四杆机构八杆机构机构的组成：在机架和原动件上每增加一个基本杆组，并不改变原来的自由度，每次增加都可以获得一个新机构；设计新机构时，在满足相同工作要求的前提下，机构的结构越简单越好，杆组级别越低越好，运动副数目越少越好。F=3n-2PL–PHI级机构II级机构III级机构机构的命名：以机构中所包含的基本杆组的最高级别原动件不同，机构的级别也有可能不同12345678例：机构的结构分析本章重点小结一、构件+运动副运动

8、链机构机架原动件从动件