精密機械設(shè)計基礎(chǔ)4-4

1、第四章 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 第五節(jié) 平面機構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析 平面機構(gòu)的高副低代 為了便于對含有高副的平面機構(gòu)進(jìn)行分析，將機構(gòu)中的高副根據(jù)一定的條件用一種虛擬的低副和構(gòu)件的適當(dāng)組合來代替。高副低代的替代條件 替代前后機構(gòu)的自由度、瞬時速度和瞬時加速度保持不變。第四章 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析高副低代的方法：用一個含有兩個低副的虛擬構(gòu)件來代替高副，且兩低副位置分別在兩高副兩元素接觸點處的曲率中心。高副兩元素均為圓弧nn4第四章 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 接觸點的法線上找出兩曲線接觸處的曲率中心 K1、K2，用鉸鏈四桿機構(gòu)O1K1K2O2來瞬時代替原高副機構(gòu)。 高副元素為非圓曲線第四章 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 當(dāng)兩接觸輪廓之

2、一為直線時，直線的曲率中心趨于無窮遠(yuǎn)，該轉(zhuǎn)動副演化為移動副。第四章 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 當(dāng)兩接觸輪廓之一為一點時，其曲率半徑為零，該轉(zhuǎn)動副就在該點處。 第四章 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析兩接觸輪廓分別為直線和點。 第四章 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析高副元素曲線和曲線曲線和直線曲線和點點和直線高副機構(gòu)瞬時替代機構(gòu)常見高副低代類型第四章 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析基本桿組 不能再拆的最簡單的自由度為零的構(gòu)件組稱為組成機構(gòu)的基本桿組。機構(gòu)的組成原理 任何機構(gòu)都可以看做是由若干個基本桿組依次聯(lián)接于原動件和機架上而構(gòu)成。自由度為F的機構(gòu)=F 個主動桿 +1個自由度為0的機架 +若干個自由度為0的基本桿組第四章 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析桿組 若基本桿組的

3、構(gòu)件數(shù)為n，低副數(shù)為PL 由F3n2PL0，得3n2PL 故 n 2 4 6 PL 3 6 9 級桿組級桿組機構(gòu)的級別取決于其所含基本桿組中的最高級別 如級機構(gòu)第四章 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析八桿機構(gòu)的組成 第四章 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析注意：桿組的全部外接運動副不能都并接到一個構(gòu)件上，因為這種并接會使桿組與被并接件形成桁架，如圖所示，起不到增加桿組的作用。 第四章 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 將已知的機構(gòu)分解為原動件、機架和基本桿組，并確定機構(gòu)的級別。機構(gòu)分析的目的 了解機構(gòu)的組成，確定機構(gòu)的級別。機構(gòu)分析的過程 把機構(gòu)分解為基本桿組、機架和原動件。第四章 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析步驟： 1）確定原動件，進(jìn)行高副低代，計算自由度（注意除去虛約束和局部自由度）。 2）從遠(yuǎn)離原動件的構(gòu)件開始，先試拆級桿組，如不行再試拆級桿組。當(dāng)拆去一個桿組后，按上述順序重復(fù)進(jìn)行，直到只剩下機架和原動件為止。 3）確定機構(gòu)的級別。 注意：桿組的增減不應(yīng)改變機構(gòu)的自由度。 舉例第四章 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析常見級桿組第四章 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析常見級桿組第四章 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析常見級桿組第四章 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析試對圖示機構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。 第四章 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析高副低代第四章 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析拆級桿組 56cB第四章