机械原理第二章机构的结构分析.ppt

第二章
机构的结构
分析
第二章机构的结构分析
一(§2-2)、了解机构组成的三个概念、运动副的分类;机构中构件的分类.
二(§2-3)、学会看、绘制机构运动简图图。
三(§2-4~§2-6)、掌握机构自由度计算及计算过程中复合铰链、局部自由度、虚约束等的判断和处理方法了解自由度计算对设计的指导意义,
四(§2-7)、了解机构组成原理及结构分析方法。
教、学目标
x
一、三个基本概念
构件+构件+构件+……
§2-2:机构的组成
机构
——直接接触、相对运动。
自由度: 构件或构件系统所具有的独立运动数目
B
运动副:
两个构件联接
刚体(构件)
f = 6
1
2
f =6
f′=6
既: F= f+f′=6+6=2×6=12
(2)、两个在同一平面内各自作平面运动的构件
此两构件系统的自由度可认为是:其中一构件的绝对自由度+ 另一构件相对于它的相对自由度
(1)单个作空间运动的构件(刚体)
自由度为6(相对固定机架,既绝对自由度)。
y
o
x
z
y
o
x
z
z'
x'
O'
y'
F= f + f′= 6 + 6 = 2×6 = 12
F= f + f′= 6 + 6 = 2×6 = 12
(3)、n个在同一平面内各自作平面运动的构件
约束:
f=6
1
2
3
4
fˊ=6
F= 6+6+6+6+……= 6×n
构件之间以运动副相连后,
其系统的自由度为6n.
相对运动自由度所减少的数目就是约束数.
约束数<5
y
o
x
z
1
2
y
o
x
z
F= f + f′= 6 + 1 = 7
运动副自由度
其相对运动自由度受到的限制.
平面高副
点高副
线高副
运动副分类
B8
运动副
高副
低副
平面副
转动副(回转副)
移动副。
球面副
球销副
圆柱副
螺旋副
Ⅴ级
Ⅴ级
Ⅲ级
Ⅲ级
Ⅳ级
Ⅳ级
Ⅴ级
Ⅳ级
I
II
D1
D2
转动副(回转副)
移动副。
平面高副
平面运动副
b
二、运动链:
设构件数为N,i级运动副个数Pi
1
2
3
=7
构件+构件+构件+……
运动链
机构
1
2
3
4
x
y
o
z
F = 46 2 5  1 4  1 3
运动链
F = 36 35 =3
三、机构
ω
构件+构件+构件+……
机架、原动件
运动链
机构
1
2
3
4
x
y
o
z
构成机构的各个构件都在同一个或互相平行的平面内运动.
平面机构
n
运动链
机构
3
5-3
4-3
3-3
2-3
1-3
D1
平面高副
点高副
线高副
运动副分类
运动副
高副
低副
平面副
转动副(回转副)
移动副。
球面副
球销副
圆柱副
螺旋副
Ⅴ级
Ⅴ级
Ⅲ级
Ⅲ级
Ⅳ级
Ⅳ级
Ⅴ级
Ⅳ级
I
II
转动副(回转副)
移动副。
平面高副
平面运动副
四、机构
ω
构件+构件+构件+……
机架、原动件
运动链
机构
1
2
3
4
x
y
o
z
构成机构的各个构件都在同一个或互相平行的平面内运动.
平面机构
空间机构
构成机构的各个构件分别在不同的平面内运动.
B2
n
运动链
机构