二章节平面机构结构分析.ppt
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1、第二章 平面机构的结构分析,21 概述 22 平面运动副及其分类 23 平面机构运动简图 24 平面机构的自由度 25 平面机构的高副低代 26 平面低副的同性异形演化 27 平面机构的结构分析,21 概述,一研究内容和目的 1机构运动简图及其画法 2机构具有确定运动的条件 3机构的结构分类及组成原理 二机构分类 1平面机构: 组成构件都在相互平行的平面中运动的机构 2空间机构: 组成构件不都在相互平行的平面中运动的机构,22 平面运动副及其分类,一运动副 1运 动 副: 两构件直接接触组成的可动联接 2运动副元素: 两构件上直接参与接触组成运动副的部分,二自由度、约束:,1自由度: 构件所具
2、有的独立运动的数目,注:平面运动件有三个自由度,2约束: 对独立运动所加的限制,注:构件每增加一个约束,便失去一个自由度。,三运动副的分类:,1按运动范围分:二种 平面运动副:两组成构件之间的相对运动是平面运动 空间运动副:两组成构件之间的相对运动是空间运动 2按相对运动方式分: 平面运动副共有三种,3、按接触方式分: 二类 1)低副: 两构件以面接触组成的运动副 2)高副: 两构件点、线接触组成的运动副。,23 平面机构运动简图,1、运动简图: 表示机构中各构件间相对运动关系的简单图形,注: 1)构件用比例线段表示 2)运动副用运动副符号表示,2运动简图的一些规定符号:,1)转动副:,2)移
3、动副:,3)多副件:,4)凸轮、齿轮:,5)其它特殊构件:见“运动简图符号”的国标 GB4460-84,凸轮:以廓线表示,齿轮:以点划线或细实 线画的节圆表示,3运动简图的绘制步骤: 1) 认清机架、原动件和从动件; 机 架: 机构中固定不动的构件。 原动件: 作独立运动的构件。 从动件: 其余构件。 2)判明各运动副的类型和相对位置 3)选择恰当的投影面和比例尺l: l= 实际长度(mm)/ 图上长度(mm) 4)绘图。 4机构示意图: 不严格按比例绘制的、反映机构情况的简图。,24 平面机构的自由度,一机构的自由度F: 1定 义: 机构具有的独立运动的数目。 2计算公式: 设:机构由n个活
4、动构件,PL个低副,PH个高副组成 自由度数 约束数 每个活动件 3 0 每个低副 1 2 每个高副 2 1 F = 3n - 2PL - PH,注意:机架是非活动件,故n中不包括机架。,二机构具有确定运动的条件:,F=3223=0 是不能运动的桁架,F=3324=1 给定一个原动 件后运动确定,F=3425=2 给定一个原动 件后运动确定,具有确定运动的条件:1)F 0 2)机构的原动件数 = F,注:1)若原动件数 F,则不能运动,否则机构破坏。 2)若原动件数 F,则机构运动不确定。,n=5 PL=6 PH=0 F=3526=3 按确定运动条件:需给定三个原动件,运动才确定 实际上:仅需
5、给定一个原动件即运动确定 问题所在:C是复合铰链。 一般:k个活动件组成的复合铰链应记为(k-1)个转动副,三自由度计算的注意事项: 1复合铰链: 两个以上构件在同一轴线上组成的转动副,2局部自由度: 不影响机构中其它构件运动的自由度,n = 3 PL = 3 PH = 1 F = 2,n = 2 PL = 2 PH = 1 F = 1,按确定运动条件: 需给定二个原动件运动才确定 实际上:仅需给定一个原动件就运动确定 问题所在:滚子4的转动自由度是局部自由度 注意:计算自由度时应去掉局部自由度,3虚约束: 对机构的运动不起独立限制作用的约束叫虚约束。,F=3/4-2/6=0 去掉虚约束 轨迹
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