平面機構的機構分析

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1、第 二 章 平 面 機 構 的 結 構 分 析 目 標 規(guī) 劃v知 識 目 標1.基 本 了 解 ： 平 面 機 構 的 運 動 簡 圖 及 自 由 度 2.重 點 掌 握 ： 機 構 及 運 動 副 的 概 念 ； 繪 制 機 構 運 動 簡 圖v技 能 目 標根 據 實 物 繪 制 平 面 機 構 運 動 簡 圖 ；熟 練 掌 握 機 構 自 由 度 的 計 算 方 法 ， 了 解 機 構 組 成 原 理 ， 判斷 能 否 構 成 機 構 ， 如 不 能 ， 如 何 改 進 穿 針 引 線平 面 機 構 的 結 構 分 析 機 構 的 組 成 平 面 機 構 的 自 由 度 零 件構 件

2、平 面 機 構 運 動 簡 圖平 面 機 構 運 動 簡 圖 的 繪 制平 面 機 構 的 自 由 度 計 算 機 構 自 由 度 時 的 注 意 事 項平 面 機 構 的 運 動 簡 圖運 動 副運 動 副 的 類 型運 動 鏈機 構 第 一 節(jié) 機 構 的 組 成一 、 零 件零 件 ： 標 準 件 ； 非 標 準 件 二 、 構 件構 件 ： 機 器 中 每 一 個 獨 立 的 運 動 單 元 體構 件 機 架原 動 件從 動 件 作 為 參 考 系 的 構 件 簡 圖 中 機 架打 斜 線給 定 運 動 規(guī) 律 的活 動 構 件 簡 圖 中 標 上箭 頭隨 原 動 件 運 動 而動 的

3、 構 件 三 、 運 動 副運 動 副 ： 兩 構 件 直 接 接 觸 而 又 能 產 生 一 定 形 式 的 相 對 運 動 的 連 接 滾 動 軸 承 齒 輪 嚙 合 三 、 運 動 副 的 類 型平 面 運 動 副 低 副高 副 面 接 觸點 、 線 接 觸 轉 動 副移 動 副帶 運 動 副 元 素 的 構 件 三 、 運 動 鏈運 動 鏈 ： 構 件 由 運 動 副 連 接 而 成 的 系 統(tǒng)運 動 鏈 閉 鏈開 鏈四 、 機 構 由 多 個 構 件 組 成 的 ， 各 構件 之 間 具 有 確 定 的 相 對 運 動 的連 接 方 式 組 成 的 構 件 系 統(tǒng) 第 二 節(jié) 平 面

4、 機 構 的 運 動 簡 圖一 、 平 面 機 構 運 動 簡 圖 在 研 究 機 構 運 動 時 ， 為 了 便 于 分 析 ， 常 撇 開 機 構 的 復 雜 外形 和 構 造 ， 僅 用 簡 單 的 符 號 和 線 條 表 示 ， 并 按 照 一 定 的 比 例 定出 各 運 動 副 及 構 件 的 位 置 。 這 種 簡 明 表 示 機 構 各 構 件 之 間 相 對運 動 關 系 的 圖 形 稱 為 機 構 運 動 簡 圖 。二 、 平 面 機 構 運 動 簡 圖 的 繪 制1.分 析 機 械 的 動 作 原 理 ， 確 定 原 動 部 分 和 工 作 部 分2.沿 著 運 動 傳

5、遞 路 線 ， 確 定 運 動 部 件3. 選 擇 適 當 地 的 投 影 平 面4.選 擇 適 當 比 例 尺 ， 定 出 各 運 動 副 之 間 的 相 互 位 置 ， 用 簡 單線 條 繪 制 機 構 運 動 簡 圖 。 AB C 26 78 53 14 D繪 制 圖 示 發(fā) 動 機 機 構 運 動 簡 圖 。 第 三 節(jié) 平 面 機 構 的 自 由 度一 、 平 面 機 構 的 自 由 度自 由 度 ： 機 構 中 各 構 件 相 對 于 機 架 所 具 有 的 獨 立 運 動 的 數 目1. 自 由 度 的 計 算 一 個 作 平 面 運 動 的 自 由構 件 有 三 種 獨 立 運

6、 動 的 可 能 性該 構 件 的 自 由 度 為 3 每 加 一 個 約 束 ， 自 由 機 構便 失 去 一 個 自 由 度 運 動 副 的 約 束 數 目 和 約 束特 點 ， 取 決 于 運 動 副 的 形 式 轉 動 副 ： 兩 個 約 束 一 個 自 由 度移 動 副 ： 兩 個 約 束 一 個 自 由 度 高 副 ： 引 入 一 個 約 束 ， 兩 個 自 由 度自 由 度 計 算 公 式 F=3n 2 P L PH 例 ： 計 算 活 塞 泵 機 構 的 自 由 度 分 析 ：其 活 動 構 件 數 n=4其 中 低 副 數 為 PL=5 高 副 數 為 PH=1解 ： F=3

7、n 2P L PH =3 4 2 5 1 =1 2. 機 構 具 有 確 定 運 動 的 條 件1)原 動 件 數 大 于 機 構 自 由 度 若 原 動 件 和 3給 定 的 運 動 同時 滿 足 ,勢 必 將 桿 2拉 斷 當 給 出 兩 個 原 動 件 ， 使 1、 構 件 均 處 于 給 定 位 置 ， 才 能使 從 動 件 獲 得 確 定 的 運 動 2)原 動 件 數 小 于 機 構 自 由 度原 動 機 數 目 等 于 機 構 自 由 度 數 目綜 上 所 述 ， 機 構 具 有 確 定 運 動 的 條 件 是 ： 二 、 計 算 自 由 度 時 應 該 注 意 的 事 項1.

8、復 合 鉸 鏈 復 合 鉸 鏈 以 m個 構 件 構成 ， 則 連 接 處 就 有 m-1個 轉動 副 當 轉 動 副 的 軸 線 間 的 距 離縮 小 到 零 時 ， 兩 軸 線 重 合 在 一起 ， 構 成 了 復 合 鉸 鏈 兩 個 以 上 的 構 件 同 時 在一 處 用 轉 動 副 相 連 計 算 慣 性 篩 機 構 的 自 由 度 分 析 ： 該 機 構 一 共 有 個 構件 ， 低 副 有 個 （ c處 為復 合 鉸 鏈 ， 含 有 3-1 2個轉 動 副 ） ， 高 副 沒 有 解 ： F 3n2PLPH 3x(61) 2x7- 0 2. 局 部 自 由 度如 右 圖 ： F

9、3n2PLPH 3x(31)2x21 1 多 余 自 由 度 雖 然 不 影響 機 構 的 運 動 關 系 ,但 可 以減 少 高 副 接 觸 處 的 摩 擦 和磨 損 定 義 :機 構 中 不 影 響 機 構運 動 規(guī) 律 的 自 由 度 。 計 算 機 構 自 由 度 的 時 候 ,應 該 將 多 余 自 由 度 除 去 . 3. 虛 約 束在 機 構 中 與 其 它 約 束 重 復 而 不 起 限 制 運 動 作 用 的 約 束 虛 約 束 的 存 在 必 須 滿 足 一 定 的 條 件 ， 如 果 不 滿 足 則 變 成 實際 約 束 。計 算 自 由 度 時 應 將 虛 約 束 給 去 掉1)不 同 構 件 上 兩 點 間 的 距 離 始 終 保 持 不 變 。 2)兩 構 件 構 成 的 多 個 移 動 副 導 路 相 互 平 行 。 3)兩 構 件 構 成 多 個 轉 動 副 且 軸 線 相 互 重 合 。 4)機 構 中 對 運 動 無 影 響 的 對 稱 部 分 計 算 下 列 機 構 自 由 度 F=3n-2PL-PH =3 7-2 9-2 =1