精密機(jī)械設(shè)計(jì)第3章平面連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析課件

§1運(yùn)動(dòng)副及其分類第三章平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖與自由度計(jì)算§2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖§3平面機(jī)構(gòu)的自由度重點(diǎn)運(yùn)動(dòng)副和運(yùn)動(dòng)鏈的概念、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件及機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算。概述研究機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的目的：（1）探討機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的可能性及其具有確定運(yùn)動(dòng)的條件（2）對(duì)復(fù)雜機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，以便較透徹地了解機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)平面機(jī)構(gòu)——所有構(gòu)件都在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)xyo運(yùn)動(dòng)副:

兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)聯(lián)接接觸形式:點(diǎn)、線、面§1運(yùn)動(dòng)副及其分類

運(yùn)動(dòng)副的分類：高副低副齒輪副凸輪副2高副

兩構(gòu)件通過點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)動(dòng)副

高副運(yùn)動(dòng)鏈:若干構(gòu)件通過運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接而成的可動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的分類：1、機(jī)架（描述運(yùn)動(dòng)的參考系）2、原動(dòng)件（運(yùn)動(dòng)規(guī)律已知的構(gòu)件）3、從動(dòng)件若將運(yùn)動(dòng)鏈中的一個(gè)構(gòu)件相對(duì)固定，運(yùn)動(dòng)鏈則成為機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)各部分的運(yùn)動(dòng)，取決于：原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、各運(yùn)動(dòng)副的類型、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸(確定各運(yùn)動(dòng)副相對(duì)位置的尺寸)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖:（表示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特征的一種工程用圖）用簡單線條表示構(gòu)件規(guī)定符號(hào)代表運(yùn)動(dòng)副按比例定出運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置與原機(jī)械具有完全相同的運(yùn)動(dòng)特性一.概述§2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖三、運(yùn)動(dòng)副的表示方法轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng)副高副（齒輪副、凸輪副）２四、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制方法步驟：分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)(確定構(gòu)件數(shù)目及原動(dòng)件、輸出構(gòu)件)各構(gòu)件間構(gòu)成何種運(yùn)動(dòng)副？選定比例尺、投影面，確定原動(dòng)件某一位置，按規(guī)定符號(hào)繪制運(yùn)動(dòng)簡圖標(biāo)明機(jī)架、原動(dòng)件和作圖比例尺繪制路線：原動(dòng)件中間傳動(dòng)件輸出構(gòu)件觀察重點(diǎn)：各構(gòu)件間構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副類型五.例題：內(nèi)燃機(jī)2.平面運(yùn)動(dòng)副引入的約束R(對(duì)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)所加的限制)xyoxyoR=2R=2R=1結(jié)論平面低副引入2個(gè)約束平面高副引入1個(gè)約束3.平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式設(shè)：機(jī)構(gòu)共有N個(gè)構(gòu)件活動(dòng)構(gòu)件數(shù)：n=N-1低副數(shù)：PL高副數(shù)：PH未連接前總自由度：3n連接后引入的總約束數(shù)：2PL+PH機(jī)構(gòu)自由度F：F=3n-(2PL+PH)機(jī)構(gòu)的自由度取決于該機(jī)構(gòu)的活動(dòng)構(gòu)件數(shù)目，低副的數(shù)目和高副的數(shù)目。機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件：1.F>0，F(xiàn)為原動(dòng)件數(shù)2.F=原動(dòng)件數(shù)目即機(jī)構(gòu)的自由度等于原動(dòng)件數(shù)目二.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件的自由度：F=3n-2PL-PH

2局部自由度：應(yīng)去掉！機(jī)構(gòu)中會(huì)出現(xiàn)這樣一類的自由度，它的存在與否都不影響整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。①兩個(gè)構(gòu)件組成多個(gè)軸線重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副或組成多個(gè)方向一致的移動(dòng)副時(shí)，只需考慮其中一處的約束，其余的均為虛約束。3.虛約束

應(yīng)去掉！目的：為了改善構(gòu)件的受力情況②機(jī)構(gòu)中對(duì)傳遞運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立作用的對(duì)稱部分在該機(jī)構(gòu)中，齒輪3是齒輪2的對(duì)稱部分，為虛約束計(jì)算時(shí)應(yīng)將齒輪3及其引入的約束去掉來計(jì)算同理，將齒輪2當(dāng)作虛約束去掉，完全一樣目的：為了改善構(gòu)件的受力情況12345123④兩個(gè)構(gòu)件在多處接觸構(gòu)成平面高副,且各接觸點(diǎn)處公法線彼此重