第2章平面机构的结构分析1.doc

《第2章平面机构的结构分析1.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、个人收集整理勿做商业用途第2章平面机构的结构分析2.1　　基本概念机器是由一个或多个机构组成的，而机构则是由构件和运动副组成的。２．1.1构件任何机械都是由许多零件组成的。零件是加工制造的基本单元体。有时，由于结构和工艺上的需要,往往把几个零件刚性地联接在一起来运动,也就是它们构成一个独立运动的单元体，这个单元体称为构件。构件可能是一个零件，也可能是若干个刚性联结在一起的零件组成的一个运动整体。２.1.2自由度与约束在平面内作自由运动的构件具有三个独立的相对运动；在空间作自由运动的构件具有六个独立的相对运动。构件的这种独立运动数目称为自由度。当两

2、构件通过某种方式联接后，它们因直接接触而使某些独立运动受到限制,其自由度将减少。这种对独立运动的限制称为约束。构件的约束数目等于其减少的自由度数。2.1．3运动副机构中的各个构件是以一定方式联接起来的,而且各构件间应有确定的相对运动。这种两构件直接接触,又能产生一定相对运动的联接称为运动副。构件之间的接触形式,可以是平面或圆柱面接触,如图2.1（ａ)、（b）所示；也可以是点或线接触，如图２.1（c)、(ｄ）所示。这种组成运动副的点、线或面称为运动副元素。图2.1运动副（a）（b）（c）（d）yo21xyox21nnkt21tnkt21tn2.1.

3、4运动副类型两构件组成运动副后，它们之间尚具有哪些相对运动，是由该运动副对这两构件的相对运动所加的限制条件来决定的。通常运动副可根据运动副的元素来分类。两构件间为面接触的运动副称为低副。根据组成低副的两构件之间相对运动性质，又可分为转动副和移动副。如图２.1（a）中所示,两构件间为圆柱面接触，它们之间的相对运动为转动,称转动副；如图2.1(b）所示,两构件间为平面接触，它们之间的相对运动为移动,称移动副。两构件间为点或线接触的运动副称高副,如图２.1(c）、（d）所示。在平面运动副中,低副存在两个约束,具有一个自由度;高副存在一个约束，具有两个自

4、由度。２.１．５运动链个人收集整理勿做商业用途图2.3开式运动链（a）（b）若干个构件通过运动副的联接而构成的系统称为运动链。如果组成运动链中的每个构件上至少包含两个运动副，则必组成一个首末封闭的系统，该系统称为闭式运动链，或简称闭链,如图2.2所示。各种机械中，采用较多的为闭链。如果组成运动链中有的构件上只包含一个运动副,它们不能组成一个封闭系统,则称为开式链,或简称开链,如图2．3所示。图2.2闭式运动链（a）（b）２.1．６机构在运动链中，若把某一构件固定，该构件就成为机架。一般情况下,机械是安装在地面上,那么机架相对地面是固定不动的；如果

5、机械是安装在汽车、轮船、飞机等运动物体上，那么机架相对于该运动物体是固定不动的。在机构中除机架外,如果给运动链中一个或几个构件以确定运动规律运动时，其余构件都能得到确定的相对运动。机构中，按已知运动规律运动的构件称为主动件，通常主动件也是驱动力作用的构件即原动件,其余活动构件称为从动件或从动件系统。具备机架、原动件和从动件系统的运动链便称为机构。2.2　机构运动简图2.２．1机构运动简图为了便于对机构进行运动及动力分析,我们可以抛开与运动无关的构件和运动副的复杂结构形状,用简单的线条、滑块和运动副的规定符号来代表构件和运动副,按一定比例画出运动副

6、之间的相对位置,使其能准确表达机构运动特性的简单图形,这样的图形称为机构运动简图。如果仅以构件和运动副代号来表示机构而不按比例绘制，这种图形称为机构示意图。平面机构运动简图中构件和运动副的表示方法见表2.1。２.2.2机构运动简图的画法绘制一台机器的机构运动简图,往往需要反复实践,为便于掌握绘制机构运动简图的技巧，可参照下列方法和步骤进行。1、启动机器，仔细观察机器的运动，观察其运动原理，认清机架、主动件和从动件。2、从主动件开始,按着运动传递的顺序,仔细观察各相邻构件之间的相对运动性质，从而确定运动副的类型和数目。3、合理选择视图平面，目的是为

7、了通过机构运动简图把机构运动特征表达清楚。表2.1机构运动简图常用符号名　称符　　　号名　称符号个人收集整理勿做商业用途轴、杆、连杆等构件棘轮机构轴、杆的固定支座(机架)蜗杆传动一个构件上有两个转动副一个构件上有三个转动副外啮合圆柱齿轮传动111111212121两个运动构件用转动副相联一个运动构件一个固定构件用转动副相联211111121211121121内啮合圆柱齿轮传动两个运动构件用移动副相联一个运动构件一个固定构件用移动副相联112112齿轮齿条传动在支架上的电机圆锥齿轮传动三角带传动不完全齿轮机构主动轮从动轮链传动一般情况选多数构件所在

8、平面作视图平面。对平面机构,需选择与各构件的运动平面相平行的平面作视图平面。个人收集整理勿做商业用途4、适当选择比例尺。为了能用机构运动