机械原理课件分析培训讲学.ppt

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1、机械原理课件分析(Compositionofmechanism)2.1.1构件组成：2.1基本概念独立运动的单元体。由单个或多个零件刚性构成。AxAyAzAxyzOS构件所具有的独立运动的数目。AxyOyAxAS2.1.2自由度2.1.3约束2.1.4运动副构件的约束数=构件失去的自由度数对独立运动的限制。两个构件直接接触，并能产生一定相对运动的连接。12xy(a)OyxO12(b)nn12(c)tt运动副的类型引入n个约束的运动副称为n级副。(n<6)1.按约束类型分Ⅰ级副Ⅱ级副Ⅲ级副Ⅳ级副Ⅴ级副2.根据构件间接触形式分点、线接触的运动副。高

2、副：2211面接触的运动副。低副：1212低副：可分为转动副和移动副。转动副：自由度为1。约束数:平面为2；空间为5。移动副：自由度为1。约束数:平面为2；空间为5。12xyO(b)21xyO(a)平面高副：自由度为2。约束数：平面为1；空间为4。平面运动：低副：自由度为1，约束数为2。高副：自由度为2，约束数为1。ttnn12v12A(c)齿轮副：构件通过运动副连接而构成的相对可动的系统称为运动链。未构成首尾封闭的运动链。构成首尾封闭的运动链。2.1.5运动链1.开式链2.闭式链2.1.6机构机构的组成：1)机架；2)主动件；3)从动件系统。

3、在运动链中，取某一构件为机架，且其他构件都具有确定的相对运动，这种运动链称为机构。1)机架——支撑活动构件的构件。具有唯一性，是研究所有活动构件的绝对坐标。2)主动件——驱动力所作用的构(原动件)件。3)从动件——除主动件以外的所有活动构件。机构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2.2.1机构运动简图抛开构件的复杂外形，按一定比例用简单线条表示构件，用规定符号表示运动副，能表明各构件间相对运动关系的简单图形。(Thesketchofkinematicofmechanism)2.

4、2机构运动简图运动副及构件的表示方法1.运动副移动副:转动副:212121121221凸轮副:齿轮副:ttnn12A2.构件固定件:同一构件:两副构件:三副构件:2.2.2机构运动简图的画法步骤：1)将机构动起来，确定主动件、从动件、运动副和构件数；2)选择多数构件的运动平面为投影面；3)选择比例尺，从主动件出发，按规定符号依次画出运动副及构件；4)标尺寸，算自由度。折叠伞机构折叠椅机构气窗开启机构翻斗车机构思考2.3.1平面机构自由度的计算公式机构相对于机架所具有的独立运动的数目。若机构中有K个构件，其中活动构件数为n=K-1，机构的总自由度

5、为3n；若机构中有PL个低副，失去自由度为2PL；若机构中有PH个高副，失去自由度为PH；则平面机构自由度为F=3n-2PL-PH机构的自由度2.3平面机构自由度的计算(Freedomofplanarmechanism)若F=1，则机构独立运动数目为1，需要一个主动件带动，其他构件就具有确定运动；2.3.2机构具有确定运动的条件若F=0，此机构相当于桁架，不能动；若F>0，此机构具有的独立运动数目大于零，可动。机构可动的条件为：F>0若F=2，则机构独立运动数目为2，需要两个主动件带动，其他构件就具有确定运动；同理：若F=m，则需要m个主动件，

6、其他构件才有确定运动。机构具有确定运动的条件为：机构的自由度数=机构的主动件数例1n=3,PL=4,PH=0,DCAB4312计算下列机构的自由度。解：则例2n=4,PL=5,PH=0,例3n=3,PL=4,PH=0,DCABE43125CAB1234解：解：则则例4n=7,PL=6,PH=0,显然，错误！2.3.3计算机构自由度时的注意事项1.复合铰链两个以上构件在同一处铰接,所构成的转动副称为复合铰链。AEDCBF12543687解：则若m个构件在同一点连接，则转动副数为(m-1)。注：“m个构件”中的构件包括机架。如：两个转动副3个转动副

7、213A1234123312∴PL=2再看上述例4。n=7,PL=10,PH=0,2.局部自由度对整个机构的运动无影响的自由度。AEDCBF12543687解：则n=3,PL=3,PH=1，与实际不符！n=2,PL=2,PH=1，有局部自由度的地方，应将其去掉，看做将滚子与从动件焊在一起。w1234w123则则注：只有在小滚子处，且小滚子几何中心与转动中心重合，才是局部自由度。是不是3.虚约束对机构的运动不起作用的约束。n=3,PL=4,PH=0,若加上5杆，使n=4,PL=6,PH=0,则则F=3×3－2×4－0=1F=3×4－2×6－0=0

8、4231CDBAABCD=431CDBAEF25ABCDEF===ABCDEF=机车车轮联动机构机构中有虚约束时，应将虚约束去掉。虚约束常出现的场合如