第二章机构的结构分析hm2010

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

根据构成运动副的两元素间相对运动的空间形式分类 平面运动副 低副(转动副、移动副)和平面高副 低副(转动副、移动副) 空间运动副
11
球销副
螺旋副
圆柱套筒副
移动副
转动副
12
(4)按运动副接触部分的几何形状分类 圆柱副、球面副、螺旋副;平面与平面副、 圆柱副、球面副、螺旋副;平面与平面副、 柱面与平面副、球面与平面副、球面与圆柱副 柱面与平面副、球面与平面副、
21
22
2.机构运动简图的绘制 2.机构运动简图的绘制
绘制方法及步骤: 绘制方法及步骤: (1)搞清机械的构造及运动情况,沿着运动传递路线,查明 搞清机械的构造及运动情况,沿着运动传递路线, 组成机构的构件数目、运动副的类别及其位置; 组成机构的构件数目、运动副的类别及其位置; (2)选定视图平面; 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 )选适当比例尺,作出各运动副的相对位置, 动副和机构的符号,最后用简单线条连接,即得机构运动简图。 动副和机构的符号,最后用简单线条连接,即得机构运动简图。
y0 y o o0 x0
7
x
约束( ) 约束(s)
当构件组成运动副以后,由于构件直接接触, 当构件组成运动副以后,由于构件直接接触,某些独立 运动必然受到限制,自由度也随之减少。 运动必然受到限制,自由度也随之减少。 两构件间的运动副所起的作用是限制构件间的相对运动, 两构件间的运动副所起的作用是限制构件间的相对运动, 这种限制作用称为约束。 这种限制作用称为约束。
1.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,按一定的比例尺定出 根据机构的运动尺寸, 采用运动副及常用机构运动简图符号 常用机构运动简图符号和 采用运动副及常用机构运动简图符号和构件的 各运动副的位置, 各运动副的位置, 表示方法,将机构运动传递情况表示出来的简化图形。 表示方法,将机构运动传递情况表示出来的简化图形。 不严格按比例绘出,只表示表明机构的运动 机构示意图 不严格按比例绘出,只表示表明机构的运动 状态或各构件的相互关系。 状态或各构件的相互关系。
I级副
II级副 级副
III级副 级副
IV级副 级副
V级副 级副1 级副
V级副 级副2 级副
V级副 级副3 级副
9
(2)根据构成运动副的两构件接触情况分类
低副 以面接触的运动副 高副 以点或线相接触的运动副
移动副
转动副
球面低副
10
球面高副
柱面高副
(3)根据构成运动副的两元素间相对运动形式分类 转动副(回转副或铰链) 转动副(回转副或铰链) 移动副 螺旋副 球面副
39
例题】计算图示机构的自由度。 【例题】计算图示机构的自由度。 C 4 5 E 【解】 n=5 6 PL = 6 3 D PH = 0 1 A 2 B
θ1
F = 3n - 2PL - PH = 3×5 - 2×6 - 0 × × =3
40
六、计算机构自由度时应注意的事项
要正确计算运动副的数目
要除去局部自由度
运动链约束过多,已成为桁架,不能成为机构。 F ≤ 0 运动链约束过多,已成为桁架,不能成为机构。
35
计算如图所示运动链的自由度,并考虑其可能的运动情况? 计算如图所示运动链的自由度,并考虑其可能的运动情况?
F = 3× 4 − 2× 5 = 2
但原动件数小于自由度数, F > 0 但原动件数小于自由度数,运动链没有确定的 运动,不能成为机构。 运动,不能成为机构。
结束
29
第2讲 讲
Baidu Nhomakorabea
30
知识回顾
平面低副 低副: (1)平面低副: 2种:转动副、移动副。 转动副、移动副。
平面高副 高副: (2)平面高副: 齿轮副、凸轮副等 例如齿轮副、凸轮副等。
31
自由度与约束 自由度 构件独立运动的数目 约 束 构件运动的限制作用
一个平面运动构件有3个自由度。 (1)一个平面运动构件有3个自由度。 (2)平面运动副 高副─ 个约束。 高副─引入 1 个约束。 低副(转动副移动副 ─引入2 个约束。 低副 转动副移动副)─引入 个约束。 转动副移动副
机构的自由度F、机构原动件的数目和机构运动的关系: 机构原动件的数目和机构运动的关系: 机构不能动; (1) 若F≤0,则机构不能动; 0 (2) 若F>0且与原动件数相等,则 0且与原动件数相等, 机构各构件间的相对运动是确定的; 机构各构件间的相对运动是确定的; 相对运动是确定的 (3) 若F>0,而原动件数 ,则 , 原动件数<F, 构件间的运动是不确定的 构件间的运动是不确定的; 运动是不确定 原动件数>F, (4) 若F>0,而原动件数 ,则 0 构件间不能运动或产生破坏。 构件间不能运动或产生破坏。 不能运动或产生破坏
F = 3× 3 − 2 × 4 = 1
但原动件数大于自由度数,运动链将破坏, F > 0 但原动件数大于自由度数,运动链将破坏,不 能成为机构。 能成为机构。
36
C
2
B
3
D
θ1 F = 2 1
A
θ4
4 5
E
F=2,机构给定2 F=2,机构给定2个原动件 机构给定
运动确定
37
五. 机构具有确定运动的条件
练习:绘制机构运动简图。 练习:绘制机构运动简图。
25
举例 :
内燃机机构运动简图绘制
颚式破碎机机构运动简图绘制
26
绘制小型压力机的机构运动简图
解: 分析机构的组成情况,动作原理和运动情况。 (1) 分析机构的组成情况,动作原理和运动情况。 分析各连接构件之间相对运动性质,确定各运动副类型。 (2) 分析各连接构件之间相对运动性质,确定各运动副类型。 选择视图投影面及比例尺,绘制出机构运动简图, (3) 选择视图投影面及比例尺,绘制出机构运动简图,标出原 动件转向。 动件转向。
第二章 机构的结构分析 内容简介: 内容简介:
一、机构结构分析的内容和目的 二、机构的组成 三、机构运动简图 四、机构具有确定运动的条件 五、机构自由度的计算 六、计算平面机构自由度时应注意的事项 七、平面机构的组成原理、结构分类及结构分析 平面机构的组成原理、 八、机构结构的型综合及其设计
一、机构结构分析的内容和目的
小结
1. 机器和机构的区别是什么? 机器和机构的区别是什么? 2. 构件和零件的区别是什么? 构件和零件的区别是什么? 3. 构件必须由多个零件组成吗? 构件必须由多个零件组成吗? 4. 运动副有哪些常用类型? 运动副有哪些常用类型? 5. 机构和运动链的区别是什么? 机构和运动链的区别是什么? 6. 如何绘制机构运动简图? 如何绘制机构运动简图? 7. 机构运动简图和机构示意图的区别是什么? 机构运动简图和机构示意图的区别是什么? 掌握常用运动副的特点; 1. 掌握常用运动副的特点; 掌握常用机构构件和运动副的简图符号; 2. 掌握常用机构构件和运动副的简图符号; 掌握以下名词概念: 3. 掌握以下名词概念: 构件、零件、运动副、运动副元素、约束、运动链、 构件、零件、运动副、运动副元素、约束、运动链、机构
33
计算牛头刨床机构的自由度
F = 3n − (2 PL + PH ) = 3 × 6 − (2 × 8 + 1) = 1
34
计算右图所示运动链的自由度,并考虑其可能的运动情况? 计算右图所示运动链的自由度,并考虑其可能的运动情况?
Fa = 3 × 2 − 2 × 3 = 0
Fb = 3 × 3 − 2 × 5 = −1
运动副元素
两构件上参与接触而构成运动副的表面为运动副元素 包括: 包括:点、线、面三种形式
6
自由度( ) 自由度(f)
构件在做平面或空间运动时,可分别分解为 个或 个或6个独立 构件在做平面或空间运动时,可分别分解为3个或 个独立 运动,构件的这种独立运动称之为自由度f 运动,构件的这种独立运动称之为自由度 。 构件做平面运动时有3个自由度, 构件做平面运动时有 个自由度, f = 3 个自由度 构件做空间运动时有6个自由度, 构件做空间运动时有 个自由度,f = 6 个自由度
4
2.运动副 2.运动副
两个构件直接接触而组成的可动的连接称为运动副。 两个构件直接接触而组成的可动的连接称为运动副。 运动副
(1)运动副是一种联接 ) (2)运动副由两个构件组成 ) (3)组成运动副的两个构件之间有相对运动 )
轴与轴承、 轴与轴承、
滑块与导轨、 滑块与导轨、 两轮齿啮合
凸轮与从动件的接触、 凸轮与从动件的接触、 圆柱与平面的接触
2 1 2 1 2 1
32
四 、机构自由度的计算
个活动构件, 个低副, 个高副, 设:有 n 个活动构件,PL个低副, PH个高副, 则 1.平面机构自由度的计算公式 1.平面机构自由度的计算公式 平面机构结构公式) (平面机构结构公式)
F = 3n - 2PL - PH
F=3×4-2×5 -1=1 -
闭式运动链
开式运动链
2 3 4 1
2 1
3 4
平面闭式运动链
平面开式运动链
2 3 1 4
4 3 2 1
17
5
空间闭式运动链
空间开式运动链
4.机构 4.机构
具有固定构件的运动链称为机构。 具有固定构件的运动链称为机构。
机构中作为参考系的构件。 机架 机构中作为参考系的构件。 主动件(原动件) 主动件(原动件)机构中按给定运动规律运动的构件称为 主动件,常以转向箭头表示。 主动件,常以转向箭头表示。 随主动件运动的构件称为从动件。 从动件 随主动件运动的构件称为从动件。 从动件
• 约束数 s 最少 ?;最多为? ?;最多为 最多为? •自由度数 f 与 s 的关系? 自由度数 的关系?
两构件之间约束的性质和数量完全取决于运动副型式。 两构件之间约束的性质和数量完全取决于运动副型式。
8
运动副的分类
(1)根据运动副所引入的约束数分类
级副、 级副、 I级副、Ⅱ级副、 Ⅲ级副、 Ⅳ级副、 Ⅴ级副 级副、 级副、
要除去虚约束
41
要正确计算运动副的数目 (1)复合铰链 )
由两个以上构件在同一处构成的重合转动副称为复合铰链。 由两个以上构件在同一处构成的重合转动副称为复合铰链。 复合铰链
原动件 机架
机构常分为平面机构和空间机构两类,其中平面机构应用最 机构常分为平面机构和空间机构两类,其中平面机构应用最 平面机构 两类 平面机构 为广泛。 为广泛。
原动件
2 3 4
从动件
2 3
从动件
1原动件
机架 机架
1
4
平面铰链四杆机构
空间铰链四杆机构
19
三、机构运动简图的绘制
在对现有机械进行分析或设计新机器时, 在对现有机械进行分析或设计新机器时,都需要绘出其 机构运动简图。 机构运动简图。
13
运动副符号
各种常用运动副类型 运动副常用规定的简单符号来表达( 运动副常用规定的简单符号来表达(GB4460-84) - )
常用运动副的符号表
14
15
3.运动链 3.运动链
若干个构件通过运动副联接组成的相对可动的构件 系统。 系统。
闭式运动链—闭链(一般机械中) 闭式运动链—闭链(一般机械中) 运动链 开式运动链—开链(机器人机构) 开式运动链—开链(机器人机构)
(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及结构分类 )
二、机构的组成 1.构件 1.构件
构件 机构的两个组成要素 运动副
构件 作为一个整体参与机构运动的刚性单元
构件是运动的单元 构件与零件的区别 零件是加工制造的单元
从运动的观点看, 从运动的观点看,任何机器都 是由若干个(两个以上) 是由若干个(两个以上)构件组合 而成的。 而成的。
38
机构具有确定运动的条件: 机构具有确定运动的条件: 机构的原动件数等于机构的自由度数。 机构的原动件数等于机构的自由度数。
机构的自由度数是机构应当具有的原动件数目。 机构的自由度数是机构应当具有的原动件数目。 是机构应当具有的原动件数目
机构的自由度, 机构的自由度,实质上是机构具有确定位置时所必须 给定的独立运动参数数目。 给定的独立运动参数数目。
绘制牛头刨床的机构运动简图
解:
从主动件开始,按运动传动顺序, (1) 从主动件开始,按运动传动顺序,分析各构件之间相对运 动性质,并确定联接各构件的运动副类型。 动性质,并确定联接各构件的运动副类型。 合理选择视图。 (2) 合理选择视图。本题选择与各回转轴线垂直的平面作为视 图平面。 图平面。 (3) 合理选择长度比例尺 (m/mm),绘制机构运动简图,标出 ) 绘制机构运动简图, 原动件的方向,如图所示。 原动件的方向,如图所示。
相关文档
最新文档