机构自由度的计算ppt课件

1、第一章第一章 机构的组成及其自在度的计算机构的组成及其自在度的计算1.1 1.1 机构的组成机构的组成1.2 1.2 机构运动简图机构运动简图1.3 1.3 机构具有确定运动的条件机构具有确定运动的条件1.4 1.4 平面机构自在度的计算平面机构自在度的计算1.5 1.5 平面机构的组成原理和构造分析平面机构的组成原理和构造分析本章的主要内容1、主要内容、主要内容机构的组成及其具有确定运动的条件机构的组成及其具有确定运动的条件机构运动简图及其绘制机构运动简图及其绘制机构的组成原理和机构的构造分类机构的组成原理和机构的构造分类2、重点、重点机构具有确定运动的条件和平面机构自在度的计机构具有确定运

2、动的条件和平面机构自在度的计算算机构的组成分析和机构的级别判别。机构的组成分析和机构的级别判别。3、难点、难点 虚约束的判别虚约束的判别1.1 1.1 机构的组成机构的组成 1. 1.构件构件 2.2.运动副运动副 3.3.运动链运动链 4.4.机构机构构构 件件机构是怎样组成的？机构是怎样组成的？衔接：运动副衔接：运动副 运动单元：构件运动单元：构件 运动单元运动单元+衔接衔接 运动链运动链 运动链运动链+机架机架 机构机构 运动副运动副: :两个构件直接接触并产生两个构件直接接触并产生某些相对运动的可动联接某些相对运动的可动联接 两个构件上参与接触的运动副外表两个构件上参与接触的运动副外表

3、 称运动副元素，运动副的元素是点、称运动副元素，运动副的元素是点、线、面。线、面。 运动副分类：运动副分类： 空间和平面运动副空间和平面运动副平面运动副平面运动副空间运动副空间运动副 平面运动副：两构件相对运动为平面运平面运动副：两构件相对运动为平面运动的运动副动的运动副低副：面接触的运动副回转副、挪动副低副：面接触的运动副回转副、挪动副高副高副: : 点、线接触的运动副点、线接触的运动副 平面运动副符号：平面运动副符号：空间运动副的符号空间运动副的符号 3. 3.运动链运动链运动链：构件经过运动副联接而成的相对可动的系统。运动链：构件经过运动副联接而成的相对可动的系统。 运动链成为机构的条件

4、：将运动链的一个构件固定，运动链成为机构的条件：将运动链的一个构件固定，当它的一个或几个构件作独立运动时，其他构件随之作当它的一个或几个构件作独立运动时，其他构件随之作确定的运动，这种运动链便成为机构。确定的运动，这种运动链便成为机构。 显然，不能运动或无规那么乱动的运动链都不能成显然，不能运动或无规那么乱动的运动链都不能成为为机构。机构。 为使运动链获得确定的相对运动，构件的总数、运动副类型和数量以及独立运动数目必需符合一定的关系，将在自在度计算中加以论述。1.2 1.2 机构运动简图机构运动简图 在对现有机械进展分析或设计新机器时，都需求绘出其机构运动简图。在对现有机械进展分析或设计新机器

5、时，都需求绘出其机构运动简图。1. 机构运动简图的定义机构运动简图的定义 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各运动副的位置，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， 采用运动副及常用机构运动简图符号和构件的表示方法，将机构运动传送采用运动副及常用机构运动简图符号和构件的表示方法，将机构运动传送情况表示出来的简化图形。情况表示出来的简化图形。 机构表示图机构表示图 按比例绘出不严厉的，只表示机械构造情况的简图。按比例绘出不严厉的，只表示机械构造情况的简图。2.2.机构运动简图的绘制机构运动简图的绘制 绘制方法及步骤：绘制方法及步骤： 1 1搞清机械的构

6、造及运动情况，沿着运动传送道路，搞清机械的构造及运动情况，沿着运动传送道路，查明组成机构的构件数目、运动副的类别及其位置；查明组成机构的构件数目、运动副的类别及其位置； 2 2选定视图平面；选定视图平面； 3 3选适当比例尺，作出各运动副的相对位置，再画选适当比例尺，作出各运动副的相对位置，再画出各运动副和机构的符号，最后用简单线条衔接即得出各运动副和机构的符号，最后用简单线条衔接即得机构运动简图。机构运动简图。 举例举例 1 小型压力机小型压力机13478 9101118ABCD,举例举例 2 内燃机内燃机1.3 1.3 机构具有确定运动的条件机构具有确定运动的条件构件自在度构件自在度 :

7、构件具有独立运动参数的数目构件具有独立运动参数的数目 机构自在度机构自在度 : 机构具有独立运动参数的数目机构具有独立运动参数的数目一个构件的平面运动有三个自在度一个构件的平面运动有三个自在度 无约束无约束平面运动副的约束平面运动副的约束 平面运动副的约束平面运动副的约束高副约束高副约束1个自在度个自在度1.4 平面机构的自在度计算公式平面机构的自在度计算公式n个活动构件不包括机架个活动构件不包括机架, pl个低个低副副, ph个高副，那么个高副，那么自在度计算公式自在度计算公式: F=3n-(2pl+ph) 举例 312341234513478 9101118ABCD,机构具有确定运动的条件

8、机构具有确定运动的条件 原动件数 = 机构的自在度 计算平面机构自在度时的本卷须知 复合铰链：两个以上构件经过回转副并联在一同 部分自在度：机构中某构件所产生的部分运动并不影响整个机构中其它构件的运动 虚约束：机构中某些运动副或某些运动副与构件的组合所构成的约束与其它约束反复而不再起作用3 06253 23hlppnF2 13233 23hlppnF0 06243 23hlppnF举例举例 4 虚约束本卷须知 两构件衔接前后轨迹重合点 两构件某两点间的间隔一直不变 两构件组成多个挪动副 两构件组成多个转动副 不影响机构运动的反复部分1.5 1.5 平面机构的组成原理平面机构的组成原理和构造分析

9、和构造分析组成原理 构造分类构造分析根本杆组：低副根本杆组：低副 构件组去掉机架和原动件后剩下的构件组去掉机架和原动件后剩下的F=0的最小运动链。的最小运动链。F=3n-2pl =0 级别级别 ： n 2 4 pl 3 6构造分类：杆组为几级？什么方式？构造分类：杆组为几级？什么方式？例如例如级组：二杆三副组级组：二杆三副组外接副：与杆组以外的构件相连的运动副外接副：与杆组以外的构件相连的运动副内接副：与杆组内部的构件相连的运动副内接副：与杆组内部的构件相连的运动副例如例如级组：三杆六副组级组：三杆六副组 特点：其中一个构件上有三个内接副特点：其中一个构件上有三个内接副 举例 5 构造分析：构

10、造分析： 从远离原动件的构件开场，尽能从远离原动件的构件开场，尽能够拆成最低的杆组，每拆完一个杆够拆成最低的杆组，每拆完一个杆组，保证剩下的杆组自在度为零。组，保证剩下的杆组自在度为零。对剩下的杆组再拆时，仍从最远端对剩下的杆组再拆时，仍从最远端开场拆，每拆一次杆组，均从最低开场拆，每拆一次杆组，均从最低级的杆组开场，无法拆时，再试拆级的杆组开场，无法拆时，再试拆高一级的杆组。高一级的杆组。 所拆杆组中，级别最高的杆组为所拆杆组中，级别最高的杆组为该机构的杆组级别该机构的杆组级别 颚式破碎机颚式破碎机 机构简图及杆组拆法机构简图及杆组拆法组成原理：原动件组成原理：原动件+ +机架机架+ +杆组杆组F=0)F=0)平面机构中的高副低代平面机构中的高副低代高副低代的原那么：替代前后机构的自在度完全一样替代前后机构的瞬时速度和瞬时加速度完全一样高副低代