平面机构的结构分析课件.ppt

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1、第二章平面机构的结构分析本章难点本章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；机构自由度的计算。机构自由度计算中有关虚约束的识别及处理。§2-1机构的组成一、基本概念零件(Element)——最小的制造单元(组成机器最基本的、不可再拆分的单元)。构件(Member)——最小的独立运动单元。从运动角度讲，构件是一个刚体。注意：零件是从制造加工角度提出的最小单元概念；构件则是从运动和功能实现角度提出的最小单元概念；构件可以是单一零件，也可以是几个零件的刚性联接。运动副(KinematicPair)——由两构件组成的可动联接。(使两构

2、件直接接触，又能产生一定的相对运动的联接)。运动副元素——两构件上能够参加接触而构成运动副的表面。(构成运动副的点、线、面)。运动链(KinematicChain)——两个以上的构件通过运动副的联接而构成的系统。按照几何形状是否封闭，可以分为开链和闭链：闭链:指运动链的各构件构成首尾封闭的系统。开链:指运动链的各构件未构成首尾封闭的系统。按照各构件间的相对运动可分为平面运动链和空间运动链：平面运动链:各构件间的相对运动为平面运动的运动链。空间运动链:各构件间的相对运动为空间运动的运动链。自由度(DegreeofFreedom)——构件所具有的独立运动个数。—

3、—6个平面自由构件：——3个例：在XOY平面，移动X、Y；转动Z移动：X、Y、Z；转动：X、Y、Z构件1相对构件2在空间有6个独立的相对运动，因此构件1相对2有6个自由度。约束(Constrain)——对自由度的限制个数。自由度和约束之和应为6。运动副为活动联接，所以引入的约束数目最多为5个，而剩下的自由度最少为1个。自由度1～5；约束1～5。空间自由构件：二、运动副的分类1.按运动副接触形式分低副高副运动副——两构件通过点或线接触而构成的运动副。凸轮机构——两构件通过面接触而构成的运动副。2.按构成运动副的两构件的相对运动分转动副:——两构件之间的相对运

4、动为转动移动副:——两构件之间的相对运动为移动螺旋副：——螺旋运动球面副：——球面运动移动副转动副螺旋副：——螺旋运动球面副：——球面运动螺旋副球面副3.按相对运动平面分平面运动副:——两构件之间的相对运动为平面运动空间运动副:——两构件之间的相对运动为空间运动平面运动副空间运动副4.按引入的约束数分X级运动副——指引入X个约束的运动副。Ⅰ级副、Ⅱ级副、Ⅲ级副、Ⅳ级副、Ⅴ级副X级运动副——引入X个约束转动副移动副Ⅴ级副螺旋副球面副Ⅴ级副Ⅲ级副齿轮高副IV级副凸轮高副常见主要平面运动副及其自由度和约束引入约束：自由度：——平面I级副2个1个引入约束：自由度：

5、——平面II级副2个1个2个1个——平面II级副平面低副转动副移动副211212xy12xy平面高副齿轮副凸轮副机构三、由基本概念看机构的组成零件构件机器焊接铆接螺栓联接键联接控制单元辅助系统固定联接可动联接运动链机架原动件高副低副移动副转动副运动链成为机构的条件1）将运动链中的一个构件固定为机架；2）必须有原动件。1234ABCD机架原动件机架——机构中作为参考系的构件。原动件——机构中按给定的运动规律独立运动的构件。从动件——机构其余活动构件。机构中构件的类型机构的分类平面机构——组成机构的各构件间的相对运动为平面运动。空间机构——组成机构的各构件间的

6、相对运动为空间运动。§2-2机构运动简图机构运动简图为什么要画机构运动简图？机构的真实运动仅与机构中的运动副的机构情况（转动副、移动副及高副等）和机构的运动尺寸（由各运动副的相对位置确定的尺寸）有关，而与机构的外形尺寸等因素无关。机构的示意图：指为了表明机构结构状况,不要求严格地按比例而绘制的简图。机构运动简图：指根据机构的运动尺寸,按一定的比例尺定出各运动副的位置,并用国标规定的简单线条和符号代表构件和运动副，绘制出表示机构运动关系的简明图形。机构示意图常用运动副和构件的表示方法常见运动副符号的表示:国标GB4460－84详见教材常用运动副的符号运动副名

7、称运动副符号两运动构件构成的运动副转动副移动副121212121212121212121212两构件之一为固定时的运动副12122121平面运动副平面高副螺旋副21211212球面副球销副121212空间运动副121212122112构件的表示方法一般构件的表示方法常用机构运动简图符号◆机构运动简图的绘制步骤1）分析机构运动，定出原动部分、工作部分，搞清运动的传递路线。2）恰当选择投影面3）适当选择比例尺4）画图。现以颚式破碎机为例，具体说明机构运动简图的绘制步骤。◆机构运动简图应满足的条件：构件数目与实际相同运动副的性质、数目与实际相符运动副之间的相对位置

8、以及构件尺寸与实际机构成比例。分析：该机构有6个构件