機(jī)械原理課件分析培訓(xùn)講學(xué).ppt

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1、機(jī)械原理課件分析(Compositionofmechanism)2.1.1構(gòu)件組成：2.1基本概念獨(dú)立運(yùn)動的單元體。由單個或多個零件剛性構(gòu)成。AxAyAzAxyzOS構(gòu)件所具有的獨(dú)立運(yùn)動的數(shù)目。AxyOyAxAS2.1.2自由度2.1.3約束2.1.4運(yùn)動副構(gòu)件的約束數(shù)=構(gòu)件失去的自由度數(shù)對獨(dú)立運(yùn)動的限制。兩個構(gòu)件直接接觸，并能產(chǎn)生一定相對運(yùn)動的連接。12xy(a)OyxO12(b)nn12(c)tt運(yùn)動副的類型引入n個約束的運(yùn)動副稱為n級副。(n<6)1.按約束類型分Ⅰ級副Ⅱ級副Ⅲ級副Ⅳ級副Ⅴ級副2.根據(jù)構(gòu)件間接觸形式分點(diǎn)、線接觸的運(yùn)動副。高

2、副：2211面接觸的運(yùn)動副。低副：1212低副：可分為轉(zhuǎn)動副和移動副。轉(zhuǎn)動副：自由度為1。約束數(shù):平面為2；空間為5。移動副：自由度為1。約束數(shù):平面為2；空間為5。12xyO(b)21xyO(a)平面高副：自由度為2。約束數(shù)：平面為1；空間為4。平面運(yùn)動：低副：自由度為1，約束數(shù)為2。高副：自由度為2，約束數(shù)為1。ttnn12v12A(c)齒輪副：構(gòu)件通過運(yùn)動副連接而構(gòu)成的相對可動的系統(tǒng)稱為運(yùn)動鏈。未構(gòu)成首尾封閉的運(yùn)動鏈。構(gòu)成首尾封閉的運(yùn)動鏈。2.1.5運(yùn)動鏈1.開式鏈2.閉式鏈2.1.6機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)的組成：1)機(jī)架；2)主動件；3)從動件系統(tǒng)。

3、在運(yùn)動鏈中，取某一構(gòu)件為機(jī)架，且其他構(gòu)件都具有確定的相對運(yùn)動，這種運(yùn)動鏈稱為機(jī)構(gòu)。1)機(jī)架——支撐活動構(gòu)件的構(gòu)件。具有唯一性，是研究所有活動構(gòu)件的絕對坐標(biāo)。2)主動件——驅(qū)動力所作用的構(gòu)(原動件)件。3)從動件——除主動件以外的所有活動構(gòu)件。機(jī)構(gòu)零件構(gòu)件機(jī)器焊接鉚接螺栓聯(lián)接鍵聯(lián)接控制單元輔助系統(tǒng)固定聯(lián)接可動聯(lián)接運(yùn)動鏈機(jī)架原動件高副低副移動副轉(zhuǎn)動副2.2.1機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖拋開構(gòu)件的復(fù)雜外形，按一定比例用簡單線條表示構(gòu)件，用規(guī)定符號表示運(yùn)動副，能表明各構(gòu)件間相對運(yùn)動關(guān)系的簡單圖形。(Thesketchofkinematicofmechanism)2.

4、2機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖運(yùn)動副及構(gòu)件的表示方法1.運(yùn)動副移動副:轉(zhuǎn)動副:212121121221凸輪副:齒輪副:ttnn12A2.構(gòu)件固定件:同一構(gòu)件:兩副構(gòu)件:三副構(gòu)件:2.2.2機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的畫法步驟：1)將機(jī)構(gòu)動起來，確定主動件、從動件、運(yùn)動副和構(gòu)件數(shù)；2)選擇多數(shù)構(gòu)件的運(yùn)動平面為投影面；3)選擇比例尺，從主動件出發(fā)，按規(guī)定符號依次畫出運(yùn)動副及構(gòu)件；4)標(biāo)尺寸，算自由度。折疊傘機(jī)構(gòu)折疊椅機(jī)構(gòu)氣窗開啟機(jī)構(gòu)翻斗車機(jī)構(gòu)思考2.3.1平面機(jī)構(gòu)自由度的計算公式機(jī)構(gòu)相對于機(jī)架所具有的獨(dú)立運(yùn)動的數(shù)目。若機(jī)構(gòu)中有K個構(gòu)件，其中活動構(gòu)件數(shù)為n=K-1，機(jī)構(gòu)的總自由度

5、為3n；若機(jī)構(gòu)中有PL個低副，失去自由度為2PL；若機(jī)構(gòu)中有PH個高副，失去自由度為PH；則平面機(jī)構(gòu)自由度為F=3n-2PL-PH機(jī)構(gòu)的自由度2.3平面機(jī)構(gòu)自由度的計算(Freedomofplanarmechanism)若F=1，則機(jī)構(gòu)獨(dú)立運(yùn)動數(shù)目為1，需要一個主動件帶動，其他構(gòu)件就具有確定運(yùn)動；2.3.2機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件若F=0，此機(jī)構(gòu)相當(dāng)于桁架，不能動；若F>0，此機(jī)構(gòu)具有的獨(dú)立運(yùn)動數(shù)目大于零，可動。機(jī)構(gòu)可動的條件為：F>0若F=2，則機(jī)構(gòu)獨(dú)立運(yùn)動數(shù)目為2，需要兩個主動件帶動，其他構(gòu)件就具有確定運(yùn)動；同理：若F=m，則需要m個主動件，

6、其他構(gòu)件才有確定運(yùn)動。機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件為：機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)=機(jī)構(gòu)的主動件數(shù)例1n=3,PL=4,PH=0,DCAB4312計算下列機(jī)構(gòu)的自由度。解：則例2n=4,PL=5,PH=0,例3n=3,PL=4,PH=0,DCABE43125CAB1234解：解：則則例4n=7,PL=6,PH=0,顯然，錯誤！2.3.3計算機(jī)構(gòu)自由度時的注意事項(xiàng)1.復(fù)合鉸鏈兩個以上構(gòu)件在同一處鉸接,所構(gòu)成的轉(zhuǎn)動副稱為復(fù)合鉸鏈。AEDCBF12543687解：則若m個構(gòu)件在同一點(diǎn)連接，則轉(zhuǎn)動副數(shù)為(m-1)。注：“m個構(gòu)件”中的構(gòu)件包括機(jī)架。如：兩個轉(zhuǎn)動副3個轉(zhuǎn)動副

7、213A1234123312∴PL=2再看上述例4。n=7,PL=10,PH=0,2.局部自由度對整個機(jī)構(gòu)的運(yùn)動無影響的自由度。AEDCBF12543687解：則n=3,PL=3,PH=1，與實(shí)際不符！n=2,PL=2,PH=1，有局部自由度的地方，應(yīng)將其去掉，看做將滾子與從動件焊在一起。w1234w123則則注：只有在小滾子處，且小滾子幾何中心與轉(zhuǎn)動中心重合，才是局部自由度。是不是3.虛約束對機(jī)構(gòu)的運(yùn)動不起作用的約束。n=3,PL=4,PH=0,若加上5桿，使n=4,PL=6,PH=0,則則F=3×3－2×4－0=1F=3×4－2×6－0=0

8、4231CDBAABCD=431CDBAEF25ABCDEF===ABCDEF=機(jī)車車輪聯(lián)動機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)中有虛約束時，應(yīng)將虛約束去掉。虛約束常出現(xiàn)的場合如