最新954-平面机构的结构分析
《机械原理》课件第二章平面机构的结构分
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用规定的符号和线条代表构件和运动 副,按比例绘制出机构运动简图。
选择合适的投影面
一般选择机构的多数构件在同一平面 或相互平行的平面内运动的投影面作 为绘制运动简图的投影面。
自由度概念及计算公式
自由度概念
机构具有确定运动的独立参数数目称为机构的自由度。
自由度计算公式
F = 3n - 2PL - PH,其中F为机构自由度,n为活动构件数,PL为 低副数,PH为高副数。
《机械原理》课件第二章平面机构 的结构分析
目 录
• 平面机构基本概念与分类 • 平面机构运动简图及自由度计算 • 平面连杆机构结构分析与设计 • 凸轮机构结构分析与设计 • 齿轮传动系统结构分析与设计 • 其他常见平面机构介绍
01 平面机构基本概念与分类
平面机构定义及特点
定义
平面机构是指所有构件都在相互平行的平面内运动的机构,也称为平面连杆机 构。
采用多个连杆机构和关节组合而成,可实现 复杂的空间运动和操作任务。具有结构紧凑 、灵活性强等特点。
04 凸轮机构结构分析与设计
凸轮机构类型及特点
移动凸轮
凸轮相对机架作直线移动,适用于需要直 线往复运动的场合,如机床的进给机构等。
盘形凸轮
凸轮为绕固定轴线转动且有变化直 径的盘形构件,具有结构简单、紧 凑的特点,广泛应用于各种自动化
尺度和相对位置。具有直观、简便等优点,但精度较低。
02
解析法
通过建立机构的数学模型,利用数学方法求解机构的未知尺度和运动参
数。具有精度高、适用范围广等优点,但计算较复杂。
03
优化设计法
以机构的某项或多项性能指标为优化目标,通过计算机辅助设计软件进
行尺度综合和优化设计。可得到性能更优的机构方案,但需要较高的计
平面机构的结构分析
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平面机构的结构分析
平面机构是一种由多个连接体组成的机械结构,可以用来传递力和运动。
平面机构通常由连杆、转动副和滑动副组成,可以用来实现直线运动、旋转运动等。
在平面机构中,连杆是连接各个连接体的基本元素,它们可以是刚性的,也可以是柔性的。
转动副和滑动副则是连接连杆的关节,用来传递运动或者力的。
转动副能够使连杆产生相对转动运动,滑动副则能使连杆产生相对滑动运动。
根据不同的传动方式,平面机构可以分为平行四杆机构、串联四杆机构、曲柄摇杆机构等。
平行四杆机构由四个长度相等、平行的连杆组成,可以实现直线运动。
串联四杆机构则由多个连杆相互连接组成,可以使得最后一个连杆产生复杂的轨迹运动。
曲柄摇杆机构由一个转动副和一个滑动副组成,可以实现旋转运动。
在设计和分析平面机构时,需要考虑到各个连接体之间的角度关系、长度关系以及运动规律。
通过运用静力学、运动学和动力学等原理,可以对平面机构进行有效地分析和设计,来确定各个连接体之间的关系和运动规律,以实现所需的运动或者力传递。
总之,平面机构是一种重要的机械结构,通过对其结构和运动规律的分析,可以有效地实现力和运动的传递,被广泛应用于各种机械设备和工程中。
第一章平面机构的结构分析
![第一章平面机构的结构分析](https://img.taocdn.com/s3/m/83a950662e60ddccda38376baf1ffc4fff47e26c.png)
§1-2 运动副、运动链和机构
3. 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。
空间自由构件:F = 6
x
y
z
x
y
o
平面自由构件:F = 3
§1-2 运动副、运动链和机构
4. 约束:运动副对构件独立运动所加的限制
设计机构
机构的运动设计
机械的结构分析
机械的运动分析
机械的动力分析
§1-1 研究机构结构的目的
研究机构结构的目的:
1. 研究组成机构的要素及机构具有确定运动的条件
3. 研究机构的组成原理
4. 研究机构运动简图的绘制
2. 研究机构的类型
§1-1 研究机构结构的目的
第1章 平面机构的结构分析
§1-1 研究机构结构的目的 §1-2 运动副、运动链和机构 §1-3 平面机构运动简图 §1-4 平面机构的自由度 §1-5 平面机构的组成原理
零件:单独加工的制造单元。
构件:机器中能单独运动的单元体, 即机器的 运动单元。一个构件可以由一个或多个零件组成。
§1-2 运动副、运动链和机构
两个基本概念
构件 --本课程研究的基本单元。
内燃机中的连杆:
轴承
螺栓
垫圈
螺母
轴承
构件 (连杆)
§1-2 运动副、运动链和机构
一、运动副
1. 运动副:两个构件之间直接接触所形成的可动联接。
(一)基本概念
§1-2 运动副、运动链和机构
对运动副的理解要把握以下三点:
(1)运动副是在两个构件之间形成的; (2)两个构件必须要直接接触; (3)组成运动副的两个构件之间有相对运动。
平面机构的结构分析
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第三章平面机构的结构分析机构是机器的主要组成部分。
机构的组成以及机构在什么条件下才具有确定的运动都将在本章中讨论。
另外,为了分析旧机械以及设计新机械,都需要将具体的机械抽象成简单的运动学模型,绘制出机构运动简图,本章也将就这一内容进行介绍。
一、教学要求1. 熟练掌握机构运动简图的绘制,能看懂各种机构运动简图,能根据具体的机械熟练绘制出机构运动简图。
2. 掌握平面机构自由度的计算方法,能正确区分复合铰链、局部自由度和虚约束。
3. 掌握机构具有确定运动的条件。
二、教学重点与难点1•机构运动简图的绘制,是难点之一。
2•机构具有确定运动的条件。
3•平面机构自由度的计算,这是本章的难点之二。
3.1机构的组成3.1.1运动副使两个构件直接接触并能产生相对运动的连接,称为运动副。
如轴承中的滚动体与内、外圈的滚道、啮合中的一对齿廓、滑块与导槽,均能保持直接接触,并能产生一定的相对运动,因此都构成运动副。
构件上参与接触的点、线、面,称为运动副元素。
根据运动副各构件之间的相对运动是平面运动还是空间运动,可将运动副分为平面运动副和空间运动副。
所有构件都只能在相互平行的平面上运动的机构称为平面机构。
本章仅就平面运动副和平面机构进行讨论。
3.1.2自由度和运动副约束对于一个作平面运动的构件而言,仅有3个独立运动的参数,即沿x轴、y轴的移动和绕垂直于xOy平面的轴的转动,可用3个独立的参数x、y、a来描述如下图。
人们把构件相对于参考系所具有的独立运动参数的数目称为构件的自由度。
y两个构件通过运动副连接以后,相对运动受到限制。
运动副对成副的两构件间的相对运动所加的限制成为约束。
引入1个约束将减少1个自由度,而约束的多少及约束的特点取决于运动副的形式。
两构件组成的运动副,不外乎通过点、线或面的接触来实现。
按照接触特性,通常把运动副分为低副和高副两大类。
1. 低副两构件通过面接触组成的运动副称为低副。
低副引入两个约束,保留一个自由度。
平面机构自由度计算及结构分析
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平面机构自由度计算及结构分析在机械工程领域,平面机构是由一系列连接件和铰链组成的机械系统,在平面内进行运动。
平面机构的自由度指的是机构能够独立移动的自由度数量。
自由度的计算及结构分析是设计和优化机构的重要环节,下面将详细介绍平面机构自由度的计算及结构分析方法。
1.平面机构自由度计算的基本原理平面机构中常见的连接件包括滑动副、铰链副和齿轮副等。
根据这些连接件的类型和数量,可以确定机构的格式方程。
例如,如果机构中有n个滑动副,则格式方程的数量为2n,因为每个滑动副有两个约束方程(平移约束和转动约束)。
同样地,如果机构中有m个铰链副,则格式方程的数量为m。
确定格式方程后,我们需要计算机构的独立运动方程数量。
独立运动方程描述了机构中各连接件之间的相对运动关系。
对于平面机构,独立运动方程的数量等于机构中的自由度数量。
通过求解格式方程和独立运动方程,我们可以得到平面机构的总约束方程数量。
然后,通过公式自由度=3n-总约束方程数量,可以计算机构的自由度数量。
2.平面机构自由度计算方法(1)基于迎接方式的计算方法这是一种基本的自由度计算方法,其思想是通过分析机构中两个相邻部件之间的约束关系来计算自由度数量。
首先,确定机构的基本框架,并标记出机构的连杆、滑块等部件。
然后,根据机构的连杆相邻部件之间的连接方式和铰链类型,确定相邻部件之间的约束关系。
对于滑块,如果其只能实现平移运动,则约束数量为2;如果可以实现平移和转动,则约束数量为3、类似地,对于连杆,如果只能实现转动运动,则约束数量为1;如果可以实现平移和转动,则约束数量为2在计算约束数量时,需要注意对于普通铰链,其约束数量为2;对于直线铰链,其约束数量为1;对于齿轮铰链,其约束数量为0。
通过统计各部件之间的约束数量,可以得到机构的自由度数量。
(2)利用虚位移法的计算方法虚位移法是一种准确且广泛应用的方法,用于计算机构的自由度数量。
这种方法基于贝努利-克洛福特定理,即机构中任意一点的虚位移应符合约束条件。
平面机构的结构分析2PPT课件
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1.2.1 机构的组成
机构
构件 运动副
第1页/共52页
第2页/共52页
1.2.2 运动副
运动副--两构件相接触而形成的可动联接
运动副元素--参加接触形成运动副的点、线、面
面 副元素类型 线
低副 高副
转动副 移动副
点
第2页/共52页
空间球面副
空间二级副 空间滚动副
第3页/共52页
第6页/共52页
1.3.3 构件和运动副规定的符号
(1)转动副
1
2
1 1
2
2
第6页/共52页 第7页/共52页
(2)移动副:
1
1
1
2
2
2
第7页/共52页 第8页/共52页
(3)高副 ——按实际轮廓画
第8页/共52页 第9页/共52页
构件表示法
——确定运动副的位置后用线条连接
第9页/共52页 第10页/共52页
即:任何平面机构均可以用零自由度的杆组依次联结到 原动件和机架上去的方法来组成。
第43页/共52页
第44页/共52页
两种并接
错误并接
第44页/共52页 第45页/共52页
1
A 6
2 B
1
A 6
2 B
C
C
3
D
E
3
D
4F 第45页5/共52页
E 4F
5
第46页/共52页
1.5.3平面机构中的结构分析
第21页/共52页 第22页/共52页
1.4.4自由度计算注意事项
1.复合铰链
F 35 26 3 ?
复合铰链:
平面机构结构的分析
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复合运动机构
此类机构的特点是同时具 有往复运动和回转运动, 常用于实现复杂运动轨迹。Leabharlann 按功能分类传动机构
平衡机构
主要功能是传递运动和力,如齿轮、 链条、带传动等。
主要功能是平衡力和扭矩,如飞轮、 平衡锤等。
导向机构
主要功能是引导运动方向,如导轨、 滑块等。
实例一:平面连杆机构的分析与设计
总结词
平面连杆机构是平面机构中最常见的类型之一,其通过不同形状的连杆组合实现特定的 运动轨迹。
详细描述
平面连杆机构的分析与设计主要涉及确定机构的运动学和动力学特性,如运动轨迹、速 度、加速度等。设计时需考虑连杆的形状、尺寸、连接方式等因素,以满足特定的运动
要求。
实例二:平面齿轮机构的分析与设计
广泛应用于机械、航空、汽车、 电子等工程领域,对提高机械系 统的性能和效率具有重要意义。
研究目的和意义
研究目的
通过对平面机构结构的深入分析,揭 示其内在的运动学和动力学规律,为 优化设计提供理论支持。
研究意义
有助于提高机械系统的性能和效率, 促进相关工程领域的技术进步和创新 发展。
02 平面机构的基本概念
平面机构结构的分析
contents
目录
• 引言 • 平面机构的基本概念 • 平面机构的分类 • 平面机构的结构分析 • 平面机构的设计与优化 • 平面机构的实例分析 • 结论与展望
01 引言
主题简介
平面机构结构
主要研究平面机构的基本组成、 运动学和动力学特性,以及机构 优化设计等方面的内容。
平面机构的应用
优化算法与实例分析
• 模拟退火算法:借鉴物理中的退火过程,通过随机搜索来寻 找最优解。
第2章 平面机构的机构分析
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2. 局部自由度 定义:机构中不影响机构 运动规律的自由度。 计算机构自由度的时候, 应该将多余自由度除去. 如右图: F=3n–2PL–PH =3x(3–1)–2x2–1 =1 多余自由度虽然不影 响机构的运动关系,但可以 减少高副接触处的摩擦和 磨损.
3. 虚约束
在机构中与其它约束重复而不起限制运动作用的约束 计算自由度时应将虚约束给去掉 虚约束的存在必须满足一定的条件,如果不满足则变成实 际约束。
两个以上的构件同时在 一处用转动副相连. 当转动副的轴线间的距离 缩小到零时,两轴线重合在一 起,构成了复合铰链. 复合铰链以m个构件构 成,则连接处就有m-1个转 动副.
计算惯性筛机构的自由度.
分析:该机构一共有6个构 件,低副有7个(c处为 复合铰链,含有3-1=2个 转动副),高副没有.
解:F=3n–2PL–PH =3x(6–1) – 2x7- 0 =1
1)不同构件上两点间的距离始终保持不变。
2)两构件构成的多个移动副导路相互平行。
3)两构件构成多个转动副且轴线相互重合。
4)机构中对运动无影响的对称部分
计算下列机构自由度
F=3n-2PL-PH =3×7-2×9-2 =1
第一节 机构的组成
一、零件
零件:标准件;非标准件
二、构件
构件:机器中每一个独立的运动单元体 机架 构件 原动件 从动件 作为参考系的构件 给定运动规律的 活动构件 随原动件运动而 动的构件 简图中机架 打斜线 简图中标上 箭头
三、运动副
运动副: 两构件直接接触而又能产生一定形式的相对运动的连接
1)原动件数大于机构自由度 若原动件1和3给定的运动同 时满足,势必将杆2拉断. 2)原动件数小于机构自由度 当给出两个原动件,使1、 4构件均处于给定位置,才能 使从动件获得确定的运动. 综上所述,机构具有确定运动的条件是: 原动机数目等于机构自由度数目
机械原理之平面机构的结构分析
![机械原理之平面机构的结构分析](https://img.taocdn.com/s3/m/f890df6eec630b1c59eef8c75fbfc77da26997ee.png)
机械原理之平面机构的结构分析1. 引言平面机构是机械系统中广泛应用的一种结构类型,用于实现转动或传递运动的目的。
它由多个构件组成,通过铰链连接,并具有特定的运动机构。
本文将对平面机构的结构进行分析,包括构件、铰链以及运动机构的特点等。
2. 平面机构的构件平面机构的构件指的是组成机构的各个零件,包括连杆、链条、轴等。
这些构件不仅决定了机构的结构形式,还直接影响着机构的运动性能。
以下是平面机构常见的构件类型:连杆是平面机构中最常见的构件之一,通常由刚性材料制成。
根据连接方式的不同,连杆可以分为刚性连杆和柔性连杆。
刚性连杆由铰链连接,具有一定的长度和刚性,可以实现平面内的转动。
柔性连杆则由柔性材料制成,如弹簧钢,可以在一定程度上变形,用于实现特定的运动要求。
2.2 链条链条是平面机构中连接连杆的重要构件,其作用是通过链节的连接形成平面机构的运动链。
链条通常由多个链节组成,每个链节可以进行相对运动,从而实现机构的运动。
常见的链条类型有平面链条、滚子链条等。
轴是平面机构中支撑和固定构件的一种。
轴的材质可以是金属、合金等刚性材料,具有一定的强度和刚度,用于支撑和固定机构中的其他构件。
轴可以是定轴和动轴,定轴通常起到固定作用,动轴则能够实现旋转运动。
3. 平面机构的铰链连接平面机构中的铰链连接是实现构件之间相对运动的关键。
铰链连接是指通过固定在构件上的铰链来连接构件,使其可以相对旋转。
常见的铰链连接有以下几种形式:3.1 旋转铰链旋转铰链是最基本的铰链连接方式,它通过轴上的固定连接来实现构件的相对旋转。
旋转铰链具有结构简单、工作可靠的特点,广泛应用于机械系统中。
3.2 滑动铰链滑动铰链是一种通过滑动副实现构件间相对运动的铰链连接。
它通常由导向副和滑块副组成,通过滑块在导向副上的滑动来实现构件的相对运动。
3.3 规则铰链规则铰链是一种特殊的铰链连接方式,它通过杆与杆的端部连接来实现构件的相对运动。
规则铰链具有结构简单、工作平稳的特点,在机械系统中广泛应用。
平面机构结构分析ppt课件
![平面机构结构分析ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/2d7aaca9afaad1f34693daef5ef7ba0d4a736da0.png)
甘肃工业大学专用
3. 两 构 件 构 成 多 个 转 动 副 , 且同轴。
4. 运 动 时 , 两 构 件 上 的 两点距离始终不变。
E
F
5.对运动不起作用的对 称部分。如多个行星轮。
甘肃工业大学专用
6.两构件构成高副,两处接触,且法线重合。 如等宽凸轮
WHale Waihona Puke 1副球 销
2
副
甘肃工业大学专用
2 1
2 1
1
2
2 1
2 1
1 2
1 2
1 2
2 1
构件的表示方法:
甘肃工业大学专用
一般构件的表示方法
杆、轴构件 固定构件 同一构件
甘肃工业大学专用
一般构件的表示方法
两副构件 三副构件
甘肃工业大学专用
注意事项:
画构件时应撇开构件的实际外形,而只考虑运动副的性质。
§2-1 机构结构分析的内容及目的
1.研究机构的组成及其具有确定运动的条件 目的是弄清机构包含哪几个部分,各部分如何相
联?以及怎样的结构才能保证具有确定的相对运动? 这对于设计新的机构显得尤其重要。
2.按结构特点对机构进行分类 不同的机构都有各自的特点,把各种机构按结构
加以分类,其目的是按其分类建立运动分析和动力 分析的一般方法。
一、平面机构自由度的计算
y 作平面运动的刚体在空间的位置需
要三个独立的参数(x,y, θ)
才能唯一确定。
单个自由构件的自由度为 3
F=3
θ (x , y)
x
甘肃工业大学专用
y
y
y
x
2
θ1 x
平面机构的结构分析_图文
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2、举例与讨论
1) 由于机构的自由度是机构的独立运动的数目,因此要使 机构能够运动,其自由度F0。
a)铰链四杆机构
解:该机构具有4个构件,活动构件 数n为3;低副数PL=4;高副数PH=0。 根据机构自由度计算公式,该机构的 自由度F为
(2)选择合理的位置(即能充分反映机构的特性的视图平面);
(3)选适当比例尺,作出各运动副的相对位置,再画出各运 动副和机构的符号,最后用简单线条连接即得机构运动简图。
例2-1:
1-原动;4-机架。 1-4在A处组成回转副; 1-2在B处组成回转副; 2-3组成移动副; 3-4组成移动副。
约束:运动副对构件运动的限制作用。
限制1个独立运动=构件上加1个约束=失去1个自由度 限制独立运动的数目=约束数=自由度减少的数目 构件组成运动副后,构件间的直接接触使某些独立运动受到 限制,即引入了约束,自由度因而随之减少。 运动副不同,引入了约束的数目也不尽相同。
转动副(铰链): 组成运动副的两构件只能在一个平面内相对 转动。每个构件只剩1个转动自由度。
2)原动件与自由度的关系
由于1个原动件一般只给1个运动,因此 给定运动数目=原动件数目 机构具有确定运动的条件为: 原动件数=机构自由度F
综上所述: 原动件数=F,运动确定
F>0, 原动件数<F,运动不确定 原动件数>F,机构破坏
F≤0, 构件间无相对运动,不成为机构
四、计算自由度时应注意的事项
从本结果来看该机构的自由度9 ,需要9个原动件。 实际应用中该机构只有1个原动 件。
按运动简图计算机构自由度是 有问题的!
1、复合铰链
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2) 具有三个运动副元素的构件:
3.运动简图的绘制步骤
• 1 确定原动件 • 2 确定输出件 • 3 确定传动件 • 4 确定构件数量及各构件间的相对
运动关系,以确定运动副的种类和 数目。
• 5 选择适当的投影面 • 6 选择比例尺 • 7 以线条和运动副规定符号表示构
件和运动副
例1–1 图示为颚式碎矿机。当曲轴2绕轴心O1连 续回转,动颚板6绕轴心O3往复摆动,从而将矿B来自A 51D 5
3
A
4
E
F
4)在机构整个运动过程中,如果其中某两构件 上两点之间的距离始终不变,则联接此两点的 两个转动副和一个构件形成的约束为虚约束。
5)在输入件与输出件之间用多组完全相 同的运动链来传递运动,只有一组起独立 传递运动的作用,其余各组常引入虚约束。
行星轮
end
计算机构的自由度
FN==37×7-2×P9L=-19 =2
石轧碎。试绘制此碎矿机的机构运动简图。
O3 6
1
O12 A 3
4 DC
O2 5 B
6 J K 7
M
F5
E
G4 3
H 8’
D
C
8
N
2
A 1’B
0 1
§1-4.平面机构的自由度
1. 一构、件平的面自机由构度的自3. 由两度构件用运动副联接后,彼 此的相对运动受到某些约束。
Y
A
低副引入两个约束!
O
X
2. 机 构 自 由 度 是 指 机构中各活动构件
PH=1
计算机构的自由度
2 1 63 4 5
n = 5 Pl= 6 PH= 0 F = 3 ×5 – 2 × 6 = 3n = 5 Pl= 7 PH= 0 F=3×5–2×7=1
思考题
n=3
Pl=4
Ph=1
F=3×3-2 × 4-1 × 1=0
计算机构的自由度
AB//EF//CD且AB=EF=CD
相对于机架的独立 运动数目。
低副
高副引入一个约束!
高 副
3 机构自由度的一般公式 F=3n-2Pl-Ph
n –活动构件数;Pl –低副数;Ph –高副数
n = 3 Pl= 4 F = 3×3–2×4 = 1
n = 4 Pl = 5 F = 3×4–2×5 = 2
四杆机构
五杆机构
二、机构具有确定运动的条件
• 判别运动副
三、机构
• 从运动链的角度,机构需具有下列特 点:
• 1) 运动链中有机架 • 2) 各构件间有确定的运动
§ 3-3.平面机构运动简图
• 一、机构运动简图的定义及作用 : • 说明机构各构件间相对运动关系的简单图形
机构运动简图是用规定的运动副符号及代 表构件的线条来表示构件和运动副,并按 一定比例表示各运动副的相对位置.
• 组成:线条和符号 • 符号:表示运动副
二、机构运动简图的绘制
• 1.运动副的表示符号:1)两构件构成
转动副
2)两构件构成移动副
3)两构件组成平面高副
• 用两构件接触点(线)附近的两段轮 廓表示
凸轮机构和齿轮机构的习惯表示方法
2.构件的表示方法:将该构件上的运动副 元素按其位置表示出来,再用简单的线条 将这些运动副联接起来,就可表示这个构 件1)。具有两个运动副元素的构件:
3.常见的虚约束:
1)机构中某两构件用转动副相联的联结点,在 未组成运动副之前,其各自的轨迹已重合为 一,则此联结带入的约束为虚约束。
虚约束一
虚约束二
2)两构件组成的若干个导路中心线互相平 行或重合的移动副。
x2 B2
A1
C 3
x1
x1 x2 4
3)两构件组成若干个轴线互相重合的转动副。
B
2
C
43 2
C5 D
B1 A
8
67 E
n =7 Pl = 10 F = 3×7–2×10 = 1
2)局部自由度(多余自由度)
1、局部自由度:机构中个别构件不影响其它构件 运动,即对整个机构运动无关的自由度。
2、处理办法:在计算自由度时,拿掉这个局部自
由度,即可将滚子与装滚子的构件固接在一起。
3
C n=2 Pl=2 Ph=1
1.F>0,当机构自由度和原动件数相等
时
C
j1
• F=3×3-2×4-0=1
B D
A
E
F=3×4-2×5-0=2
结论:F>0,F=原动件数时,机 构具有确定的运动
2.F>0,但F>原动件时, 结论:机构的运动不确定.
3.当F>0,但F<原动件时: 结论:机构会遭到破坏.
4.当F<=0时:
结论:不能运动 n = 2 Pl= 3
N=6 PL=8(5个转动副 和3个移动副
PH=1
F = 3×6– 2×8-1 = 1
此机构应有一个原动件
三、计算机构自由度时应注意的几种情况
1) 复合铰链 由三个或三个以上构件组成的轴线重合的转
动副称为复合铰链。 由m个构件组成的复合铰链应含有(m-1)个转动副。
1
3 2
n = 7 Pl = 10 F = 3×7–2×10 = 1
954-平面机构的结构分析
主要内容:
1)平面机构运动简图的绘制
2)平面机构自由度的计算及 机构具有确定运动的条件
3)机构的组成原理及结构分 析
二、运动链
• 运动链:两个以上构件以运动副联接 而成的系统。
• 闭链:组成运动链的每个构件至少包 括两个运动副元素。该运动链为封闭 系统。
• 开链:运动链中有的构件只包含一个 运动副元素。
C
n=3 Pl=3 Ph=1
3
F=33-2 3-1 1=2 B
F=23-2 2-1 1=1
B
A2 1
2 A 1
3)虚约束
1、虚约束:在机构中与其他运动副作 用重复,而对构件间的相对运动不起 独立限制作用的约束。 2、处理办法:将具有虚约束运动副 的构件连同它所带入的与机构运动无 关的运动副一并不计。
n=6 PL=7 PH=2
F=36-2 7-2=2
G
C
H D
E B
F A
I
§1-5.平面机构的组成原理和结构分析
(1)高副低代
高副低代的一般方法:在接触点两轮廓曲率 中心处,用两个转动副联接一个构件来代替 这个高副。
高副低代的几种特例
二、平面机构组成原理
杆组:不可再分的、自由度为零的运动链。 杆组需满足的条件: F=3n-2PL=0 PL=3n/2
F = 3×2 – 2×3=
0 (桁架)
n = 3 Pl= 5
1
32
F = 3×3 – 2×5 = 1
4 (超静定桁架)
二 平面机构具有确定运动的条件
综上所述,平面机构具有确定运动的条件: 1)机构自由 度 F≥1。 2) 原动件数目等于机构自由度F。
例1-2试计算图示牛头刨床机构的自由度,并 确定其原动件数目。