平面機構(gòu)的組成原理、結(jié)構(gòu)分類和結(jié)構(gòu)分析分析解析課件

§2—4平面機構(gòu)的組成原理、結(jié)構(gòu)分類和結(jié)構(gòu)分析

一、平面機構(gòu)的組成原理構(gòu)件組（F=0）因為機構(gòu)具有確定運動的條件：原動件數(shù)=F，所以如將機構(gòu)的機架和原動件（稱為基本機構(gòu)）與其余構(gòu)件拆分開，則由其余構(gòu)件構(gòu)成的構(gòu)件組的F=0。而這個F=0的構(gòu)件組，有時還可以再拆分成更簡單的F=0的構(gòu)件組。機構(gòu)（F=1）機架、原動件=+§2—4平面機構(gòu)的組成原理、結(jié)構(gòu)分類和結(jié)構(gòu)分析一、平面機1我們把最后不能再拆的最簡單的自由度為0的構(gòu)件組稱為基本桿組或阿蘇爾桿組，簡稱為桿組?！嗳魏螜C構(gòu)都可以看作是由若干個基本桿組依次聯(lián)接到原動件和機架上而構(gòu)成的。這就是所謂機構(gòu)的組成原理。即：任何機構(gòu)=原動件、機架（F個）+若干個基本桿組（F=0）我們把最后不能再拆的最簡單的自由度為0的構(gòu)件2二、結(jié)構(gòu)分類

機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類是根據(jù)桿組的不同組成形態(tài)進行的。1、組成桿組的條件：

F=3n-（2PL+PH）=0如在基本桿組中的運動副全部為低副（如有高副，可用高副低代的方法），則：3n-2PL=0或n=2/3PL∵n、PL都須整數(shù)∴n應(yīng)是2的倍數(shù)，而PL應(yīng)是3的倍數(shù)。n246…PL369…即：二、結(jié)構(gòu)分類機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類是根據(jù)桿組的不同組成形態(tài)進行的。32、桿組的級別

1）Ⅱ級桿組：由2個構(gòu)件、3個低副構(gòu)成的基本桿組。Ⅱ級桿組是最簡單的、應(yīng)用最多的基本桿組，絕大多數(shù)的機構(gòu)都是由Ⅱ級桿組構(gòu)成的。Ⅱ級桿組有5種不同的類型（如圖2-32）：a）RRRb）RRPc）RPRd）PRPe）PPR2、桿組的級別1）Ⅱ級桿組：由2個構(gòu)件、3個低副構(gòu)成的基本42）Ⅲ級桿組：由4個構(gòu)件、6個低副構(gòu)成的基本桿組，而且都有一個包含3個低副的構(gòu)件。Ⅲ級桿組有3種結(jié)構(gòu)形式，如圖2-33所示。至于較Ⅲ級桿組更高級的基本桿組，因在實際機構(gòu)中很少遇到，此處就不再列舉了。2）Ⅲ級桿組：由4個構(gòu)件、6個低副構(gòu)成的基本桿組，而且都有一53、機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類

機構(gòu)的級別是根據(jù)所含桿組的最高級別來分類的。1）Ⅱ級機構(gòu)：由最高級別為Ⅱ級桿組的基本桿組構(gòu)成的機構(gòu)；2）Ⅲ級機構(gòu)：由最高級別為Ⅲ級桿組的基本桿組構(gòu)成的機構(gòu)；3）Ⅰ級機構(gòu)：只由機架和原動件而構(gòu)成的機構(gòu)，如杠桿、斜面機構(gòu)。注意：根據(jù)機構(gòu)的組成原理，在進行新機械方案設(shè)計時，就可以按設(shè)計要求把桿組加到原有機構(gòu)上，進行創(chuàng)新設(shè)計。但設(shè)計中必須遵循一個原則：在滿足相同工作要求的前提下，機構(gòu)的結(jié)構(gòu)越簡單、桿組的級別越低、構(gòu)件數(shù)和運動副的數(shù)目越少越好。3、機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類機構(gòu)的級別是根據(jù)所含桿組的最高級別來分類6三、結(jié)構(gòu)分析

1、目的：是把機構(gòu)拆分成桿組，然后判斷桿組的級別，并確定機構(gòu)的級別。2、方法、步驟1）計算機構(gòu)的自由度（真正去除機構(gòu)中的虛約束和局部自由度），并確定原動件。如含有高副，用高副低代；2）從遠離原動件的構(gòu)件開始拆桿組；先試拆Ⅱ級桿組，若不行，再拆Ⅲ級桿組、Ⅳ級桿組…，直至全部桿組拆出，最后只剩下原動件和機架。拆桿原則：每拆出一個桿組后，留下的部分仍應(yīng)是一個與原機構(gòu)有相同自由度的機構(gòu)，直至全部桿組拆出，只剩下原動件和機架。3）根據(jù)所拆桿組的最高級別決定機構(gòu)的級別。三、結(jié)構(gòu)分析1、目的：是把機構(gòu)拆分成桿組，然后判斷桿組的級7例：計算圖示機構(gòu)的自由度，并分析組成此機構(gòu)的基本桿組和判斷機構(gòu)的級別。解：F=3n-（2PL+PH-P′）-F′=3×10-(2×14+0-0)-0=2n=10，PL=14，PH=0，F(xiàn)′=0，P′=05、6組成Ⅱ級桿組；4、7組成Ⅱ級桿組；8、9組成Ⅱ級桿組；2、3組成Ⅱ級桿組；∴此機構(gòu)是Ⅱ級機構(gòu)例：計算圖示機構(gòu)的自由度，并分析組成此機構(gòu)的基本桿組和判斷機8小結(jié)：通過本章的學(xué)習(xí)，要求：1、會繪制機構(gòu)的運動簡圖，應(yīng)該表達出：構(gòu)件的數(shù)目、運動副的數(shù)目、運動副的類型、運動副間的相對位置、原動件的運動規(guī)律等；而不需表達：構(gòu)件的外形（高副的輪廓形狀除外）、斷面尺寸、組成構(gòu)件的零件數(shù)目及固聯(lián)方式、運動副的具體構(gòu)造。2、會計算平面機構(gòu)的自由度，正確判斷復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束。3、