平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖繪制.ppt

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上一講內(nèi)容回顧 1平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖繪制 2平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算F 3n 2pl ph 第三講 2 4機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件2 6計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度時應(yīng)注意的事項(xiàng)2 7虛約束對機(jī)構(gòu)工作性能的影響2 8平面機(jī)構(gòu)的組成原理 結(jié)構(gòu)分類及結(jié)構(gòu)分析 重點(diǎn)是 1計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時的注意事項(xiàng)2機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件 學(xué)習(xí)提示 難點(diǎn)是 虛約束的識別與處理 2 6計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度時應(yīng)注意的事項(xiàng) 復(fù)合鉸鏈兩個以上的構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動副 鉸鏈 相聯(lián)接 局部自由度 F 與機(jī)構(gòu)主要運(yùn)動無關(guān)的自由度 除去 注意事項(xiàng) 復(fù)合鉸鏈 m個構(gòu)件 m 3 在同一處構(gòu)成共軸線的轉(zhuǎn)動副 F 3n 2Pl Ph 3 2 5 6 0 3 F 3n 2Pl Ph 3 2 5 7 0 1 m 1個低副 復(fù) 計(jì)算在內(nèi) 要正確計(jì)算運(yùn)動副數(shù)目 F 3n 2Pl Ph 3 2 7 6 0 9 F 3n 2Pl Ph 3 2 7 10 0 1 復(fù) 復(fù) 復(fù) 復(fù) 例4圓盤鋸機(jī)構(gòu) F 3n 2Pl Ph 3 2 F 3n 2Pl Ph 3 2 2 3 1 1 兩構(gòu)件間構(gòu)成多個運(yùn)動副 注意事項(xiàng) 錯 2 2 1 1 對 移動副導(dǎo)路平行轉(zhuǎn)動副軸線重合平面高副接觸點(diǎn)共法線 轉(zhuǎn)動副 移動副 F 3n 2Pl Ph 3 2 3 3 1 2 注意事項(xiàng) 續(xù) 機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件所具有的局部運(yùn)動 并不影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動的自由度 局部自由度F 除去 F 3n 2Pl Ph F 3 2 3 3 1 1 1 這時F 3n 2Pl Ph F 式中F 為局部自由度數(shù)目 F 3n 2Pl Ph 3 2 3 4 0 1 F 3n 2Pl Ph 3 2 4 6 0 0 對 虛約束 不產(chǎn)生實(shí)際約束效果的重復(fù)約束 除去 注意事項(xiàng) 續(xù) 應(yīng)用實(shí)例 F 3n 2Pl Ph P 3 2 4 6 0 1 1 1 軌跡重合 轉(zhuǎn)動副聯(lián)接的兩構(gòu)件上聯(lián)接點(diǎn)的軌跡重合 虛約束常發(fā)生在下列情況 n 4 Pl 4 Ph 0 P 1F 1 用一個構(gòu)件兩個運(yùn)動副去聯(lián)接則構(gòu)成虛約束 2 兩構(gòu)件上某兩點(diǎn)間的距離在運(yùn)動過程中始終不變 虛 F 3n 2Pl Ph P 3 2 4 6 0 1 1 3 對傳遞運(yùn)動不起獨(dú)立作用的重復(fù)部分 虛 P 2P l P h 3n 2 2 4 32 2 虛約束 P 對機(jī)構(gòu)運(yùn)動不起獨(dú)立限制作用的約束 除去虛約束產(chǎn)生于 A機(jī)構(gòu)中的對稱部分 輪系 B兩構(gòu)件上軌跡重合的點(diǎn) 橢圓儀 C在機(jī)構(gòu)的兩個構(gòu)件之間 以長度相等 相互平行的構(gòu)件相聯(lián) 構(gòu)成m個平行四邊形 則存在m 1個虛約束 平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式 F 3n 2Pl Ph P F F 局部自由度數(shù)Ph 高副數(shù)n 活動構(gòu)件數(shù)P 虛約束數(shù)Pl 低副數(shù)F 局部自由度數(shù) F 3n 2Pl Ph P F 3 2 7 9 1 1 F 3n 2Pl Ph P F 3 2 8 10 1 2 例5 例6 4 1 2 3 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 9 0 1 8 0 1 F 3n 2Pl Ph F 3 2 1 9 12 1 1 例7 2 7虛約束對機(jī)構(gòu)工作性能的影響 虛約束雖不影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動 但能起到改善機(jī)構(gòu)受力狀況 使動力平衡 增加機(jī)構(gòu)剛度和穩(wěn)定性 克服機(jī)構(gòu)的運(yùn)動不確定性等作用 不論哪種虛約束 都對幾何尺寸提出嚴(yán)格的要求 否則虛約束將變成實(shí)際約束 例如 在平行四邊形機(jī)構(gòu)中增加的5構(gòu)件不與兩邊的構(gòu)件平行且相等 在橢圓儀機(jī)構(gòu)中BD BC 2 4機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件 F 3n 2Pl Ph 3 2 2 3 0 0 F 3n 2Pl Ph 3 3 2 5 0 1 三個構(gòu)件通過三個轉(zhuǎn)動副相連 相當(dāng)于一個構(gòu)件 機(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)動的條件 自由度大于零 F 0 原動件數(shù) 自由度數(shù) 通常 原動件為含低副構(gòu)件且與機(jī)架相連 只有一個自由度 2 8平面機(jī)構(gòu)的組成原理 結(jié)構(gòu)分類及結(jié)構(gòu)分析 平面機(jī)構(gòu)的組成原理 不可再拆的自由度為零的運(yùn)動鏈稱為機(jī)構(gòu)的基本桿組 阿蘇爾桿組 任何機(jī)構(gòu)都是由若干個基本桿組依次聯(lián)接于原動件和機(jī)架上而構(gòu)成的 機(jī)構(gòu)的組成原理 2 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類基本桿組自由度為零3n 2pl ph 0設(shè)機(jī)構(gòu)中沒有高副3n 2pl 02pl 3n構(gòu)件數(shù)n和低副數(shù)pl必須為整數(shù)n246 pl369 n 2pl 3是最簡單的桿組 級組n 4pl 6且有一個構(gòu)件包含三個低副 級組 在同一個機(jī)構(gòu)中可以包含不同級別的基本桿組最高級別為 級組的基本桿組所構(gòu)成的機(jī)構(gòu) 級機(jī)構(gòu)最高級別為 級組的基本桿組所構(gòu)成的機(jī)構(gòu) 級機(jī)構(gòu)平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析判斷機(jī)構(gòu)由哪些基本桿組組成確定機(jī)構(gòu)的級別 II級機(jī)構(gòu) III級機(jī)構(gòu) 小結(jié)機(jī)器和機(jī)構(gòu)的概念機(jī)器 機(jī)構(gòu) 構(gòu)件 零件機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件可分為固定件 原動件 從動件運(yùn)動副的三要素兩個構(gòu)件 直接接觸 有相對運(yùn)動 繪制平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖a確定構(gòu)件之間的聯(lián)接狀況b選擇恰當(dāng)?shù)耐队懊鎐定出各運(yùn)動副之間的位置 選擇適當(dāng)?shù)谋壤?實(shí)際長度 圖示長度 m mm mm mm 平面機(jī)構(gòu)自由度F 3n 2pl ph p F 5機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件機(jī)構(gòu)的自由度數(shù) 機(jī)構(gòu)的原動件數(shù) 6平面機(jī)構(gòu)的組成原理 結(jié)構(gòu)分析任何機(jī)構(gòu)都是由機(jī)架 原動件 基本桿組按一定規(guī)律相互聯(lián)接而成 結(jié)構(gòu)分析的方法 a從遠(yuǎn)離原動件的構(gòu)件開始拆組 先試拆 級組 如不可能 則試拆 級組 b每拆除一個桿組之后 剩下的構(gòu)件和運(yùn)動副仍應(yīng)組成完整的機(jī)構(gòu) c機(jī)構(gòu)的原動件更換后 機(jī)構(gòu)的級數(shù)有可能改變 作業(yè)題 2 112 122 16a b c2 18 選 2 23 F 3n 2Pl Ph P F 3 2 1 8 12 1 0 1 0 1 1 1 10 14 F 3n 2Pl Ph P F 3 2