平面机构的运动简图绘制.ppt

上一讲内容回顾 1平面机构的运动简图绘制 2平面机构自由度的计算F 3n 2pl ph 第三讲 2 4机构具有确定运动的条件2 6计算平面机构自由度时应注意的事项2 7虚约束对机构工作性能的影响2 8平面机构的组成原理 结构分类及结构分析 重点是 1计算机构自由度时的注意事项2机构具有确定运动的条件 学习提示 难点是 虚约束的识别与处理 2 6计算平面机构自由度时应注意的事项 复合铰链两个以上的构件在同一处以转动副 铰链 相联接 局部自由度 F 与机构主要运动无关的自由度 除去 注意事项 复合铰链 m个构件 m 3 在同一处构成共轴线的转动副 F 3n 2Pl Ph 3 2 5 6 0 3 F 3n 2Pl Ph 3 2 5 7 0 1 m 1个低副 复 计算在内 要正确计算运动副数目 F 3n 2Pl Ph 3 2 7 6 0 9 F 3n 2Pl Ph 3 2 7 10 0 1 复 复 复 复 例4圆盘锯机构 F 3n 2Pl Ph 3 2 F 3n 2Pl Ph 3 2 2 3 1 1 两构件间构成多个运动副 注意事项 错 2 2 1 1 对 移动副导路平行转动副轴线重合平面高副接触点共法线 转动副 移动副 F 3n 2Pl Ph 3 2 3 3 1 2 注意事项 续 机构中某些构件所具有的局部运动 并不影响机构运动的自由度 局部自由度F 除去 F 3n 2Pl Ph F 3 2 3 3 1 1 1 这时F 3n 2Pl Ph F 式中F 为局部自由度数目 F 3n 2Pl Ph 3 2 3 4 0 1 F 3n 2Pl Ph 3 2 4 6 0 0 对 虚约束 不产生实际约束效果的重复约束 除去 注意事项 续 应用实例 F 3n 2Pl Ph P 3 2 4 6 0 1 1 1 轨迹重合 转动副联接的两构件上联接点的轨迹重合 虚约束常发生在下列情况 n 4 Pl 4 Ph 0 P 1F 1 用一个构件两个运动副去联接则构成虚约束 2 两构件上某两点间的距离在运动过程中始终不变 虚 F 3n 2Pl Ph P 3 2 4 6 0 1 1 3 对传递运动不起独立作用的重复部分 虚 P 2P l P h 3n 2 2 4 32 2 虚约束 P 对机构运动不起独立限制作用的约束 除去虚约束产生于 A机构中的对称部分 轮系 B两构件上轨迹重合的点 椭圆仪 C在机构的两个构件之间 以长度相等 相互平行的构件相联 构成m个平行四边形 则存在m 1个虚约束 平面机构自由度计算公式 F 3n 2Pl Ph P F F 局部自由度数Ph 高副数n 活动构件数P 虚约束数Pl 低副数F 局部自由度数 F 3n 2Pl Ph P F 3 2 7 9 1 1 F 3n 2Pl Ph P F 3 2 8 10 1 2 例5 例6 4 1 2 3 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 9 0 1 8 0 1 F 3n 2Pl Ph F 3 2 1 9 12 1 1 例7 2 7虚约束对机构工作性能的影响 虚约束虽不影响机构运动 但能起到改善机构受力状况 使动力平衡 增加机构刚度和稳定性 克服机构的运动不确定性等作用 不论哪种虚约束 都对几何尺寸提出严格的要求 否则虚约束将变成实际约束 例如 在平行四边形机构中增加的5构件不与两边的构件平行且相等 在椭圆仪机构中BD BC 2 4机构具有确定运动的条件 F 3n 2Pl Ph 3 2 2 3 0 0 F 3n 2Pl Ph 3 3 2 5 0 1 三个构件通过三个转动副相连 相当于一个构件 机构具有确定相对运动的条件 自由度大于零 F 0 原动件数 自由度数 通常 原动件为含低副构件且与机架相连 只有一个自由度 2 8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 不可再拆的自由度为零的运动链称为机构的基本杆组 阿苏尔杆组 任何机构都是由若干个基本杆组依次联接于原动件和机架上而构成的 机构的组成原理 2 平面机构的结构分类基本杆组自由度为零3n 2pl ph 0设机构中没有高副3n 2pl 02pl 3n构件数n和低副数pl必须为整数n246 pl369 n 2pl 3是最简单的杆组 级组n 4pl 6且有一个构件包含三个低副 级组 在同一个机构中可以包含不同级别的基本杆组最高级别为 级组的基本杆组所构成的机构 级机构最高级别为 级组的基本杆组所构成的机构 级机构平面机构的结构分析判断机构由哪些基本杆组组成确定机构的级别 II级机构 III级机构 小结机器和机构的概念机器 机构 构件 零件机构中的构件可分为固定件 原动件 从动件运动副的三要素两个构件 直接接触 有相对运动 绘制平面机构运动简图a确定构件之间的联接状况b选择恰当的投影面c定出各运动副之间的位置 选择适当的比例尺 实际长度 图示长度 m mm mm mm 平面机构自由度F 3n 2pl ph p F 5机构具有确定运动的条件机构的自由度数 机构的原动件数 6平面机构的组成原理 结构分析任何机构都是由机架 原动件 基本杆组按一定规律相互联接而成 结构分析的方法 a从远离原动件的构件开始拆组 先试拆 级组 如不可能 则试拆 级组 b每拆除一个杆组之后 剩下的构件和运动副仍应组成完整的机构 c机构的原动件更换后 机构的级数有可能改变 作业题 2 112 122 16a b c2 18 选 2 23 F 3n 2Pl Ph P F 3 2 1 8 12 1 0 1 0 1 1 1 10 14 F 3n 2Pl Ph P F 3 2