机械原理 第2章 机构的结构分析.ppt

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1、第2章机构的结构分析第一节机构结构分析的内容及目的第二节机构的组成第三节机构运动简图第四节机构具有确定运动的条件《机械原理》NorthwestA&FUniversity第五节平面机构自由度的计算第六节计算平面机构自由度时应注意的事项第七节平面机构的组成原理、结构分类及结构分析第八节平面机构中的高副低代第2章机构的结构分析《机械原理》第一节机构的结构分析的内容及目的一、研究机构的组成及机构运动简图的绘制二、了解机构具有确定运动的条件三、机构的组成原理、结构分类及机构分析第二章机构的结构分析第二节机构的组成第二章机构的结

2、构分析一、构件：机器中每一个独立运动的单元体称为一个构件。二、运动副：1.定义:两构件直接接触而组成的可动联接称为运动副。2.运动副元素：两构件上组成运动副的直接接触部分称为运动副元素。构成运动副的两构件间的接触有三种形式：点、线、面。第二节机构的组成第二章机构的结构分析运动副元素不外乎为点、线、面三种形式。二、运动副：第二章机构的结构分析3.自由度与约束：（1）自由度：构件所具有的独立运动的数目（或确定构件位置所需要的独立参变量的数目）叫构件的自由度。一个自由构件在空间具有6个自由度；一个构件在平面具有3个自由度。

3、第二章机构的结构分析二、运动副：（2）约束：对独立运动所加的限制称为约束。每加上一个约束，构件便失去一个自由度；两构件间形成的运动副引入的约束取决于运动副的类型。两构件形成运动副后所受到的约束数最多为5，最少为1。平面构件：自由度数+约束数=3空间构件：自由度数+约束数=3二、运动副第二章机构的结构分析4.运动副的分类：1）按运动副相对运动形式分：2）根据引入的约束分：3）根据运动副的接触形式分：按相对运动的形式分:平面运动副：构成运动副的两构件之间的相对运动若为平面运动则成为平面运动副。空间运动副：构成运动副的两构

4、件之间的相对运动若为空间运动则成为空间运动副。球面副移动副第二章机构的结构分析根据引入的约束数分:第二章机构的结构分析Ⅰ级副：引入1个约束，球面与平面接触等Ⅱ级副：引入2个约束，圆柱与平面接触等Ⅲ级副：引入3个约束，平面与平面接触等Ⅳ级副：引入4个约束，圆柱接触等Ⅴ级副：引入5个约束，移动副、转动副等根据引入的约束数分:第二章机构的结构分析Ⅴ级运动副（f=1，c=5)根据引入的约束数分:第二章机构的结构分析Ⅳ级运动副（f=2，c=4)根据引入的约束数分:第二章机构的结构分析III级运动副（f=3，c=3)Ⅱ级运动副（

5、f=4，c=2)根据引入的约束数分:第二章机构的结构分析Ⅰ级运动副（f=5，c=1)高副：点或线接触的运动副(应力高，具有2个自由度。)低副：面接触的运动副（应力低，具有1个自由度）平面机构中的低副有转动副和移动副两种。第二章机构的结构分析按两构件的接触方式分类转动副：组成运动副的两构件只能在一个平面内相对转动，这种运动副称为转动副或铰链。移动副：组成运动副的两构件只能在一个平面内相对移动，这种运动副称为移动副。按两构件的接触方式分类第二章机构的结构分析三、运动链闭式运动链简称闭链：运动链的各构件首尾封闭开式运动链简

6、称开链：未构成首尾封闭的系统定义——用运动副将两个或两个以上的构件联接而成的可动系统成为运动链。分类闭链第二章机构的结构分析开链注意不是运动链第二章平面机构的结构分析NorthwestA&FUniversity作者：潘存云教授四、机构1.运动链与机构的关系：在运动链中，如果将其中某一构件加以固定而成为机架，则该运动链便成为机构。2.原动件:机构中按给定运动规律独立运动的构件称为原动件。3.从动件：其余活动构件则称为从动件。4.机架：机构中固定不动的构件称为机架。机构的组成：机构=机架+原动件+从动件1个1个或几个若干

7、第二章机构的结构分析第三节机构运动简图定义：仅用简单的线条、常用机构运动简图的代号和符号代表构件、常用机构和运动副，并按一定比例表示各运动副的相对位置，这种说明机构各构件相对运动关系的简单图形称为机构运动简图。比例尺第二章机构的结构分析二、平面运动副简图的表示方法：1.低副：（1）转动副：两构件构成转动副时，其表示方法如下，图面垂直于回转轴线时用图a表示；图面不垂直于回转轴线则用图b表示。若两构件之一为机架，则应把代表机架的构件画上斜线。（a）（b）1222111221第二章机构的结构分析二、平面运动副简图的表示方法

8、：（2）移动副：两构件构成移动副时，其表示方法如下。移动副的导路必须与相对移动方向一致。与转动副相同，画有斜线的构件代表机架。第二章机构的结构分析二、平面运动副简图的表示方法：2.高副：两构件组成高副时，在简图中应该画出两构件接触处的曲线轮廓，如下图所示。第二章机构的结构分析三、构件简图的表示方法：1.含有两个低副的构件：第二章机构的结构分析三