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《機械原理典型例題(第二章機構(gòu)分析)10-13》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、機械原理典型例題(第二章)——結(jié)構(gòu)分析2011.9CAB例1:試?yán)L制圖示偏心回轉(zhuǎn)油泵機構(gòu)的運動簡圖。圖中偏心輪1繞固定軸心A轉(zhuǎn)動,外環(huán)2上的葉片在可繞軸心C轉(zhuǎn)動的圓柱3中滑動。當(dāng)偏心輪連續(xù)轉(zhuǎn)動時,將低壓油由右端吸入,高壓油從左端排出。解:選取合適的比例尺繪制運動簡圖;計算機構(gòu)自由度n=3,pl=4,ph=0F=3n-2pl-ph=3×3-2×4-0=1結(jié)論:此機構(gòu)為曲柄滑塊機構(gòu),需要一個原動件。例2:計算圖示精壓機構(gòu)的自由度解:該機構(gòu)中存在結(jié)構(gòu)對稱部分,從運動傳遞的獨立性來看,有機構(gòu)ABCDE就可以了,其余部分對機構(gòu)的運動傳遞沒有影響,故引入了
2、虛約束。將機構(gòu)中的虛約束部分去掉不計,C處為復(fù)合鉸鏈,n=5,pl=7,ph=0F=3n-2pl-ph=3×5-2×7-0=1例3:計算圖示機構(gòu)的自由度。解:D點是三構(gòu)件相鉸接的復(fù)合鉸鏈,凸輪從動件的滾子G引入一個局部自由度,凸輪與大齒輪固結(jié)為同一構(gòu)件。n=9,pl=12,ph=2F=3n-2pl-ph=3×9-2×12-2=1例4:圖示機構(gòu)中,AB∥=EF∥=CD,試計算機構(gòu)自由度。解:C處為復(fù)合鉸鏈,m=3;G處為局部自由度;有一個虛約束。I處有一個高副虛約束。機構(gòu)ABCDEF為平行四邊形機構(gòu),構(gòu)件EF及引入的約束為虛約束。機構(gòu)自由度Fn=
3、6,Pl=7,Ph=2F=3n-2Pl-Ph=3×6-2×7-2=2AEBDCFGHI例5:圖示凸輪驅(qū)動式四缸活塞空氣壓縮機的機構(gòu)運動簡圖,計算其自由度。凸輪1為原動件,當(dāng)其轉(zhuǎn)動時,分別推動裝于四個活塞上的ABCD處的滾子,使活塞在相應(yīng)的汽缸內(nèi)往復(fù)運動。連桿長度AB=BC=CD=AD。解:ABCD四個滾子為局部自由度;連桿4、7、10、13為虛約束;機構(gòu)自由度Fn=5,Pl=5,Ph=4F=3n-2Pl-Ph=3×5-2×5-4=1例6:計算圖示機構(gòu)的自由度,作出僅含低副的低代機構(gòu)。解:計算機構(gòu)的自由度C處為復(fù)合鉸鏈,H處為局部自由度,F(xiàn)和G處
4、的移動副一個算作虛約束n=8,pl=11,ph=1F=3n-2pl-ph=3×8-2×11-1=1高副低代滾子和移動凸輪在高副接觸點K處的曲率中心分別為H和O點,則用附加桿HO和轉(zhuǎn)動副H和0來代替高副K,代換后的機構(gòu)為僅含低副的機構(gòu)。此時,n=9,pl=13,ph=0F=3n-2pl-ph=3×9-2×13=1例7:計算圖示機構(gòu)的自由度,作出僅含低副的替代機構(gòu),并進(jìn)行機構(gòu)組成分析,確定桿組和機構(gòu)的級別。解:①計算機構(gòu)的自由度F處為復(fù)合鉸鏈,G處為局部自由度,則n=7,pl=9,ph=2F=3n-2pl-ph=3×7-2×9-2=1②高副低代用
5、附加桿DB和GK及轉(zhuǎn)動副B和D、G和K來代替兩高副,代換后的機構(gòu)為僅含低副的機構(gòu)。此時,n=9,pl=13,ph=0F=3n-2pl-ph=3×9-2×13-0=1該機構(gòu)由兩個Ⅱ級桿組和一個Ⅲ桿組與原動件組成,故機構(gòu)為Ⅲ級機構(gòu)。例8:計算圖示機構(gòu)的自由度,并進(jìn)行機構(gòu)組成分析,確定桿組和機構(gòu)的級別。解:計算機構(gòu)的自由度A處為復(fù)合鉸鏈,則n=6,pl=8,ph=0F=3n-2pl-ph=3×6-2×8-0=2機構(gòu)的組成①以構(gòu)件1、2為原動件:6-5為Ⅱ級桿組;3-4為Ⅱ級桿組機構(gòu)為Ⅱ級機構(gòu)。?以構(gòu)件2、6為原動件:1-3-4-5為Ⅲ級桿組,機構(gòu)為Ⅲ
6、級機構(gòu)。?以構(gòu)件1、6為原動件:4-5為Ⅱ級桿組;2-3為Ⅱ級桿組機構(gòu)為Ⅱ級機構(gòu)。不同的原動件,組成機構(gòu)的桿組與級別不相同。例9:圖示牛頭刨機構(gòu)設(shè)計方案圖。設(shè)計者的意圖是動力由曲柄1輸入,通過滑塊2使擺動導(dǎo)桿3做往復(fù)擺動,并帶動滑枕4往返移動以達(dá)到刨削的目的。試分析此方案有無結(jié)構(gòu)組成原理上的錯誤,若有,請說明原因并修改。(作業(yè):補充修改方案)解:機構(gòu)的自由度,n=4,pl=6,ph=0F=3n-2pl-ph=3×4-2×6-0=0F<機構(gòu)原動件數(shù)不能運動。修改:增加機構(gòu)自由度的方法是:在機構(gòu)的適當(dāng)位置添加一個活動構(gòu)件和一個低副或者用一個高副代替
7、原來機構(gòu)中的一個低副?;靖拍铑}1.選擇題:1)當(dāng)機構(gòu)的自由度F>0,且原動件數(shù),則該機構(gòu)即具有確定的相對運動。A.小于B.等于C.大于D.大于或等于2)有兩個平面機構(gòu)的自由度都等于1,現(xiàn)用一個帶有兩鉸鏈的運動構(gòu)件將他們串成一個平面機構(gòu),則其自由度等于。A.0B.1C.23)機構(gòu)中的構(gòu)件是由一個或多個零件所組成,這些零件間產(chǎn)生任何相對運動。A.可以B.不能C.不一定4)在機構(gòu)中主動件數(shù)目機構(gòu)自由度數(shù)目時,該機構(gòu)具有確定的運動。A.小于B.等于C.大于5)平面機構(gòu)中運動副引入的約束的數(shù)目最少為個。A.一個B.兩個C.三個BBBBB6)平面機構(gòu)中自
8、由度數(shù)目最多為個。A.一個B.兩個C.三個7)平面機構(gòu)中若引入一個高副將帶入個約束。A.一個B.兩個C.三個8)平面機構(gòu)中若引入一個低副將帶入個約束。