机械原理第二章机构的结构分析.ppt

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1、第2章机构的结构分析§2-1机构结构分析的内容及目的§2-2机构的组成§2-3机构运动简图§2-4机构自由度的计算§2-5平面机构的组成原理、结构分类及结构分析2021-8-3§2-1机构结构分析的内容及目的平面机构——组成机构的所有构件都在一个平面或相互平行的几个平面内运动的机构本节研究的主要内容及目的是：(1)研究机构的组成及机构运动简图的画法(2)了解机构具有确定运动的条件(3)研究机构的组成原理和结构分类以及型综合§2-2平面机构的组成1.构件活塞气缸体任何机器都是由许多零件组合而成的。零件——独立制造单元体连杆体构件——独立运动单元体螺

2、钉连杆体垫圈连杆头齿轮连杆连杆头结论：曲轴•构件是组成机构的一个基本要素单缸内燃机•构件有的是一个零件而运动的，而往往是由若干个零件刚性连接的一个整体而运动的•任何机器都是由若干个构件组合而成的机构的组成(2/5)2.运动副（1）概念运动副——两构件间直接接触而形成的可动连接。运动副元素——两构件参与接触的表面。实例：•轴与轴承——圆柱面与圆孔面•滑块与导轨——棱柱面与棱孔面•两轮齿啮合——两齿廓曲面结论：•运动副也是组成机构的又一基本要素。•运动副元素是决定运动副具体特征的要素。•运动副自由度f和约束数s的关系：f=6–s其约束数最少为1，最多

3、为5。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的独立变量的数目自由构件(空间)：F=6自由构件(平面)：F=3约束：运动副对构件独立运动所加的限制机构的组成(3/5)2.运动副（2）分类（常用运动副的模型）1）按引入的约束数目分：Ⅰ级副、Ⅱ级副、……Ⅴ级副高副：点、线接触的运动副2）按接触形式分低副：面接触的运动副几何或形封闭运动副3）按保持接触的形式分力封闭运动副（重力、弹簧力）转动副（回转副或铰链）4）按相对运动形式分移动副螺旋副球面副5）分平面运动副与空间运动副两类（3）符号（常用运动副的符号）运动副常用规定的简单符号来表达（

4、GB4460－84）R•按接触部分的几何形状分类：转动副•按接触形式分类：低副•按引入的约束数目分类：五级副•按相对运动形式分类：平面运动副P•按接触部分的几何形状分类：移动副•按接触形式分类：低副•按引入的约束数目分类：五级副•按相对运动形式分类：平面运动副•按接触形式分类：高副•按引入的约束数目分类：四级副•按相对运动形式分类：平面运动副•按接触部分的几何形状分类：平面高副低副机构高副机构机构的组成(4/5)3.运动链运动链——构件通过运动副构成的相对可动的系统分类：（闭链）常用机械（开链）机器人或机械手1）闭式运动链与开式运动链2）平面运动

5、链与空间运动链表达：22432333511144421平面闭式运动链空间闭式运动链平面开式运动链空间开式运动链机构的组成(5/5)4.机构2从动件机构——具有固定构件的运动链3组成：1机架——相对固定的构件—原动件4原动件——已知独立运动的构件机架平面铰链四杆运机动构链（用转向箭头表示）从动件——其余从动运动的构件原动件2分类：3从动件平面机构与空间机构1平面机构的应用最为广泛机架4空空间间铰铰链链四四杆杆运机动构链§2-3平面机构运动简图在分析和设计机械时，都需要绘出其机构运动简图。1.机构运动简图机构运动简图——根据机构的运动尺寸，按一定的比

6、例尺定出各运动副的位置，用运动副及常用机构运动简图符号和构件的表示方法，将机构运动传递情况表示出来的简图。机构示意图——不严格按比例绘出的，只表示机械结构状况的简图。§国标规定的构件和运动副的表示符号§运动简图的绘制方法构件与运动副的表达方法机架AB机架和活动构件通过转动副联接(内副)机架和活动构件通过移动副联接两个活动构件联接双副构件(一个构件和两个外副)注：点划线表示与其联接的其他构件双副构件(一个构件和两个外副)偏心轮22A1BAB1三副构件(一个构件和三个外副)三副构件(一个构件和三个外副)原动机•表示转动副的小圆，圆心必须与相对回转轴重

7、合；表示移动副的滑块其导路必须与相对移动的方向一致；表示平面高副的曲线，其曲率中心的位置必须与实际轮廓相符•具有ｎ个运动副元素的构件，可以ｎ边形表示机构运动简图(2/2)2.平面机构运动简图的绘制（1）步骤1）搞清机械的构造及运动情况，原动件开始沿着运动传递路线查明构件数、运动副的类别及其位置；2）依据机构某个瞬时运动位置选定视图平面；3）选适当比例尺作出各运动副的相对位置，再画出各运动副和常用机构的符号，最后用简单线条或几何图形连接即成。（2）举例鄂式破碎机简图绘制内燃机简图绘制1.分析整个机构的工作原理机构组成动作原理和运动情况原动件偏心轮1

8、齿轮1`杆件2齿轮6`编号原则：注意区分位置重叠的不同构件和杆同件轴刚3性联接的槽多凸个轮零6件。前者分别编号，后者采用一个编号，杆件4