《机械原理》课件第2章平面机构的结构分.ppt

本章教学目的,了解机构的组成，搞清运动副、运动链、自由度等概念；能绘制常用机构的机构运动简图；能计算平面机构的自由度；了解平面机构组成的基本原理；掌握机构结构分析的方法。,第2章机构的结构分析,第二章机构结构分析,本章教学内容,2-1机构结构分析的内容与目的2-2机构的组成2-3机构运动简图的绘制2-4机构具有确定运动的条件2-5机构自由度的计算2-6计算平面机构自由度应注意事项2-7机构的组成原理及结构分析2-8平面机构中的高副低代,机构结构分析的内容及目的是:,1、机构的组成及其表达,2-1机构结构分析的内容及目的,2、机构运动的确定性问题,3、创造新机构的规律性是什么,2、运动副运动副：指两构件直接接触并能产生相对运动的可动连接。运动副元素：指两个构件直接接触而构成运动副的表面。,从制造加工角度：机械由零件组成零件制造单元体从运动和功能实现角度：构件独立运动的单元体,2-2机构的组成,注意：构件可以是单一零件，也可以是几个零件的刚性联接,1、构件（link）,运动副元素不外乎为点、线、面。,轴与轴承,两轮齿啮合,滑块与导轨,圆柱面与圆孔面,棱柱面与棱孔面,两轮齿曲面,1.构件的自由度：指一个构件相对另一个构件可能出现的独立运动。一个自由构件在空间具有6个自由度。,2.约束：指通过运动副联接的两构件之间的某些相对独立运动所受到的限制。（自由度与约束关系fs=6）运动副引入的约束数等于两构件相对自由度减少的数目。运动副引入的约束数：最少为1个，最多为5个。,构件自由度与约束,1.按运动副相对运动形式分,运动副分类,转动副,移动副,螺旋副,球面副,2.按运动副引入的约束数分：,X级运动副：指引入X个约束的运动副。,级副、级副、级副、级副、级副,级副,级副,级副,3.按运动副接触形式分,低副:两构件通过面接触而构成的运动副统称为低副;高副:凡两构件系通过点或线接触而构成的运动副统称为高副;,4.按运动副的运动空间分:平面运动副:指构成运动副的两构件之间的相对运动为平面运动的运动副;空间运动副:指构成运动副的两构件之间的相对运动为空间运动。,常用运动副的符号,常用运动副的符号（续）,三、运动链,运动链:指两个以上的构件通过运动副联接而构成的可相对运动系统。,闭式运动链:运动链的各构件构成首尾封闭的系统。,开式运动链:运动链的各构件未构成首尾封闭的系统。,注：开式运动链广泛应用于机械手和机器人当中,平面运动链:各构件间的相对运动为平面运动的运动链。空间运动链:各构件间的相对运动为空间运动的运动链。,空间运动链,机构:在运动链中将一构件加以固定,而其余构件都具有确定的运动，则运动链便成为机构。,机架：机构中固定不动构件。,平面机构:机构中各构件间的相对运动为平面运动。空间机构:机构中各构件间的相对运动为空间运动。,机架,原动件,原动件:机构中按给定的运动规律独立运动的构件。,从动件:机构其余活动构件。,四、机构,2-3机构运动简图,机构运动简图,机构运动简图：指根据机构的运动尺寸,按一定的比例尺定出各运动副的位置,并用国标规定的简单线条和符号代表构件和运动副，绘制出表示机构运动关系的简明图形。,常用构件的表示方法,为什么要画机构运动简图？,机构的运动：与原动件运动规律、运动副类型、机构运动尺寸有关。,一般构件的表示方法,常用机构运动简图符号,常用机构运动简图符号(续）,绘制机构运动简图,顺口溜：先两头，后中间，从头至尾走一遍，数数构件是多少，再看它们怎相联。,步骤：1.运转机械，搞清楚运动副的类型、数目和构件数目；,4.检验机构是否满足运动确定的条件。,2.测量各运动副之间的尺寸，选投影面（运动平面），绘制示意图。,3.按比例绘制运动简图。简图比例尺：l=实际尺寸m/图上长度mm,思路：先定原动部分和工作部分（一般位于传动线路末端），弄清运动传递路线，确定构件数目及运动副的类型，并用符号表示出来。,举例：绘制破碎机和偏心泵的机构运动简图。,例题一：绘制图示颚式破碎机的机构运动简图,分析：该机构有6个构件和7个转动副。,6,画机构运动简图的方法,破碎机动画,绘制图示鳄式破碎机的运动简图。,绘制图示偏心泵的运动简图,偏心泵,例题二、图示为一冲床。绕固定中心A转动的菱形盘1为原动件，与滑块2在B点铰接，滑块2推动拨叉3绕固定轴C转动，拨叉3与圆盘4为同一构件，当圆盘4转动时，通过连杆5使冲头6实现冲压运动。试绘制其机构运动简图。,画机构运动简图的方法,分析：,绘制简图：,冲床动画,课堂作业:,1.绘制动画中内燃机的机构运动简图。,2.绘制动画中简易冲床的机构运动简图。,1.分析机构的组成及运动情况，确定机构中的机架、原动部分、传动部分和执行部分，以确定运动副的数目。2.循着运动传递的路线，逐一分析每两个构件间相对运动的性质，确定运动副的类型和数目