计算机构自由度及应注意问题.ppt

1、第二章 机构的结构分析,2-1 机构结构分析的内容和目的,2-2 机构的组成,2-3 机构运动简图,2-4 机构具有确定运动的条件,返回,2-5 机构自由度的计算,2-6 计算机构自由度的应注意事项,2-7 平面机构组成原理、结构分类及结构分析,一、平面机构运动简图 用简单的线条和符号来表示构件和运动副，并按比例定出各运动副的位置。这种说明机构各构件间相对运动关系的简单图形称为机构运动简图。,构件表示方法,原动件：,固定件：,构件刚化：,运动副表示方法,二、运动简图的绘制步骤,1. 分析机构运动，弄清构件数目；,4. 标注构件编号、运动副字母、原动件箭头。,3. 表达运动副和构件； 三选选视图

2、、选比例、选位置,2. 判定运动副的类型和数目； 按接触情况和相对运动,例2-1,牛头刨床运动简图,试绘制图示牛头刨床主运动机构的机构运动简图。,牛头刨床主运动机构,试绘制图示摆动式液压泵的机构运动简图。,例2-2,三、 平面机构运动简图绘制时注意问题,1. 忽略构件外形，关注运动副关系； 2. 视图平面一般选择为构件的运动平面； 3. 同一构件上的不同零件尽可能用同一数字标注。,2-4 机构具有确定运动的条件,机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目，称为机构的自由度。 机构具有确定运动的条件：机构的自由度必须大于或等于l，且机构原动件的数目应等于机构的自由度的数目。 视频,运动链成

3、为机构的条件,运动链的自由度 F = ? 运动链的运动情况如何?,F = 34 - 25 = 2 1 个原动件,F 0，但原动件数目小于自由度数目，运动链运动不确定，不能成为机构。,F = 33 - 24 = 1 2 个原动件,F 0，但原动件数目大于自由度数目，运动链被破坏，不能成为机构。,假设平面机构有n个活动构件： 3n个自由度 有Pl个低副和Ph个高副：,平面自由构件：3个自由度 平面低副：引入2个约束 平面高副：引入1个约束,平面机构的自由度计算公式： F=3n-(2 pl + ph)=3n-2 pl - ph,引入(2 Pl +Ph)约束,分析：,2-5 机构自由度的计算, 平面机

4、构自由度的计算公式,运动链成为机构的条件,运动链的自由度 F = ? 运动链的运动情况如何?,F = 34 - 25 = 2 1 个原动件,F 0，但原动件数目小于自由度数目，运动链运动不确定，不能成为机构。,F = 33 - 24 = 1 2 个原动件,F 0，但原动件数目大于自由度数目，运动链被破坏，不能成为机构。,一、机构自由度计算公式,例2-3 求铰链四杆机构的自由度。,（当构件1为原动件时，机构有确定的相对运动。给出一个参变量1，构件 2、3便有一个相应位置）,设机构有N个构件，N-1=n个活动构件，用PL个低副，PH个高副连接后，机构的3n个自由度，受到2PL+PH个约束，则,机构

5、自由度,解：n=3，PL=4，PH=0 F332401,铰链四杆机构,解： n=2，PL=3，PH=0 F322300 （机构不能运动）,例2-5 求铰链五杆机构的自由度。,（构件为原动件，处于AB位置时，构件2、3、4位置不确定。当取构件1和4为原动件时，机构各构件的运动确定。）,铰链五杆机构,三杆机构,例2-4 求三杆机构的自由度。,解： n=4，PL=5，PH=0 F342502,复习,作业一讲解,泵,学习效果测试,学习效果测试,解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。(如图2-7(b)所示) 2) 此机构由1个凸轮、4个滚子、4个连杆、4个活塞和机架组成。凸轮与4个滚子组成高副，4个连杆、4个滚子和4个活塞分别在A、B、C、D处组成三副复合铰链。4个活塞与4个缸（机架）均组成移动副。 解法一： 虚约束： 因为，4和5，6和7、8和9为不影响机构传递运动的重复部分，与连杆10、1