第章機(jī)構(gòu)組成ppt課件

1、第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和構(gòu)造分析機(jī)構(gòu)的組成和構(gòu)造分析本章本章內(nèi)容內(nèi)容提要提要1. 平面機(jī)構(gòu)的組成平面機(jī)構(gòu)的組成2. 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖及其繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖及其繪制3. 平面機(jī)構(gòu)自在度的計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自在度的計(jì)算4. 平面機(jī)構(gòu)的組成原理與構(gòu)造分析平面機(jī)構(gòu)的組成原理與構(gòu)造分析第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)：一切構(gòu)件在同一平平面機(jī)構(gòu)：一切構(gòu)件在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的面或相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)。 1.1.構(gòu)件構(gòu)件 機(jī)器中每一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)單元。機(jī)器中每一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)單元。構(gòu)件的自在度構(gòu)件的自在度構(gòu)件的獨(dú)立

2、運(yùn)動(dòng)數(shù)目。構(gòu)件的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)數(shù)目。原動(dòng)件原動(dòng)件 ：運(yùn)動(dòng)規(guī)律知的活動(dòng)構(gòu)件。：運(yùn)動(dòng)規(guī)律知的活動(dòng)構(gòu)件。 從動(dòng)件：從動(dòng)件： 隨原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的其他活動(dòng)構(gòu)件。隨原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的其他活動(dòng)構(gòu)件。 固定件固定件( (機(jī)架機(jī)架) ) ：支持活動(dòng)構(gòu)件的構(gòu)件。：支持活動(dòng)構(gòu)件的構(gòu)件。 一個(gè)做平面運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立構(gòu)件有三個(gè)自在度xy0第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析2.2.運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副兩構(gòu)件直接接觸而又能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)合。兩構(gòu)件直接接觸而又能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)合。常見平面運(yùn)動(dòng)副凸凸輪輪副副轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)副副挪挪動(dòng)動(dòng)副副齒齒輪輪副副第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析結(jié)論：結(jié)論： 平面低副具有兩個(gè)

3、約束，平面高副具有一個(gè)平面低副具有兩個(gè)約束，平面高副具有一個(gè)約束。約束。平面運(yùn)動(dòng)副平面運(yùn)動(dòng)副低副低副面接觸轉(zhuǎn)動(dòng)副、挪動(dòng)副面接觸轉(zhuǎn)動(dòng)副、挪動(dòng)副高副高副線接觸凸輪副、齒輪副線接觸凸輪副、齒輪副 )空間運(yùn)動(dòng)副球面副球面副螺旋副螺旋副第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析3.3.運(yùn)動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)鏈開式鏈開式鏈閉式鏈閉式鏈兩個(gè)以上的構(gòu)件用運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接而構(gòu)成的系統(tǒng)。兩個(gè)以上的構(gòu)件用運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接而構(gòu)成的系統(tǒng)。構(gòu)件構(gòu)件運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)鏈第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)鏈固定一個(gè)構(gòu)件的固定一個(gè)構(gòu)件的4.4.機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)將某一構(gòu)件固定，其他構(gòu)件均有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)

4、動(dòng)鏈。將某一構(gòu)件固定，其他構(gòu)件均有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)鏈。第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析1. 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖 用簡單的線條和符號(hào)來表示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副，用簡單的線條和符號(hào)來表示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副，并按比例定出各運(yùn)動(dòng)副的位置。這種闡明機(jī)構(gòu)各并按比例定出各運(yùn)動(dòng)副的位置。這種闡明機(jī)構(gòu)各機(jī)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡單圖形稱為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡機(jī)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡單圖形稱為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。圖。原動(dòng)件原動(dòng)件箭頭箭頭 如構(gòu)件如構(gòu)件2固定件固定件斜線斜線 如構(gòu)件如構(gòu)件1構(gòu)件剛化構(gòu)件剛化涂黑涂黑2112構(gòu)件的表示方法：構(gòu)件的表示方法：常用線條、塊、圓或表示性輪廓表示。常用線條、塊、圓或表示性輪廓

5、表示。第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析 須用規(guī)定的符號(hào)表示。須用規(guī)定的符號(hào)表示。轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副挪動(dòng)副挪動(dòng)副12211212121212121212運(yùn)動(dòng)副的表示方法：運(yùn)動(dòng)副的表示方法：兩運(yùn)動(dòng)構(gòu)件構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副兩運(yùn)動(dòng)構(gòu)件構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副兩構(gòu)件之一為固定件時(shí)的運(yùn)動(dòng)副兩構(gòu)件之一為固定件時(shí)的運(yùn)動(dòng)副常用運(yùn)動(dòng)副符號(hào)常用運(yùn)動(dòng)副符號(hào)第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析常用運(yùn)動(dòng)副符號(hào)常用運(yùn)動(dòng)副符號(hào)凸輪副凸輪副齒輪副齒輪副尖端推桿滾子推桿平底推桿外嚙合圓柱齒輪內(nèi)嚙合圓柱齒輪齒輪齒條嚙合121212第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析2.2.運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制步驟：運(yùn)動(dòng)簡

6、圖的繪制步驟： 1 1分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，弄清構(gòu)件數(shù)目；分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，弄清構(gòu)件數(shù)目；）圖示構(gòu)件長度（）實(shí)際構(gòu)件長度（比例mmml牛頭刨床牛頭刨床4 4標(biāo)注：標(biāo)注： 構(gòu)件編號(hào)、運(yùn)動(dòng)副字母、構(gòu)件編號(hào)、運(yùn)動(dòng)副字母、原動(dòng)件箭頭。原動(dòng)件箭頭。3 3表達(dá)運(yùn)動(dòng)副和構(gòu)件；表達(dá)運(yùn)動(dòng)副和構(gòu)件；2 2斷定運(yùn)動(dòng)副的類型和數(shù)目；斷定運(yùn)動(dòng)副的類型和數(shù)目； 按接觸情況和相對(duì)運(yùn)動(dòng)按接觸情況和相對(duì)運(yùn)動(dòng)三選：三選：選視圖、選比例、選位置選視圖、選比例、選位置從原動(dòng)件開場，逐一畫運(yùn)動(dòng)副、構(gòu)件從原動(dòng)件開場，逐一畫運(yùn)動(dòng)副、構(gòu)件牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析牛頭刨床構(gòu)造表示圖牛頭刨床

7、構(gòu)造表示圖牛頭刨床運(yùn)動(dòng)簡圖牛頭刨床運(yùn)動(dòng)簡圖【例【例2-1】繪制牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖】繪制牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析繪制圖示平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖。繪制圖示平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖。偏心環(huán)繞紅色固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從偏心環(huán)繞紅色固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)滑塊沿固定導(dǎo)路往復(fù)挪而帶動(dòng)滑塊沿固定導(dǎo)路往復(fù)挪動(dòng)。動(dòng)?！纠纠?-2】ABC2341第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析3.平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖繪制時(shí)留意問題：平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖繪制時(shí)留意問題：1 1忽略構(gòu)件外形，主要表達(dá)運(yùn)動(dòng)副關(guān)系；忽略構(gòu)件外形，主要表達(dá)運(yùn)動(dòng)副關(guān)系；3 3同一構(gòu)件上的不同零件盡

8、能夠用同一數(shù)碼標(biāo)注。同一構(gòu)件上的不同零件盡能夠用同一數(shù)碼標(biāo)注。2 2視圖平面普通選擇為構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)平面；視圖平面普通選擇為構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)平面；第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 繪制圖示內(nèi)燃機(jī)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖 計(jì)算機(jī)構(gòu)的自在度并判別機(jī)構(gòu)能否有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析一、機(jī)構(gòu)自在度計(jì)算公式：一、機(jī)構(gòu)自在度計(jì)算公式：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：n ，L，H = 3n - 2pL- pH 當(dāng)取1個(gè)構(gòu)件為原動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 機(jī)構(gòu)的自在度機(jī)構(gòu)的自在度機(jī)構(gòu)所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。機(jī)構(gòu)所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。1)(

9、2 23 HLPPnF機(jī)構(gòu)自在度：機(jī)構(gòu)自在度： 設(shè)機(jī)構(gòu)有設(shè)機(jī)構(gòu)有N個(gè)構(gòu)件，個(gè)構(gòu)件，N-1= n 個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，用個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，用PL個(gè)低副，個(gè)低副，PH個(gè)高副聯(lián)接后，個(gè)高副聯(lián)接后，機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)的3n 3n 個(gè)自在度，遭到個(gè)自在度，遭到2PL+PH2PL+PH個(gè)約束，那么：個(gè)約束，那么：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)24311第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析鉸鏈三桿機(jī)構(gòu)312鉸鏈三桿機(jī)構(gòu)：鉸鏈三桿機(jī)構(gòu)：n= ，L=，H= 3n - 2pL- pH = 鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)：鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)：n= ，L=，H= 3n - 2pL- pH = 當(dāng)取當(dāng)取2個(gè)構(gòu)件為原動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)各構(gòu)件個(gè)構(gòu)件為原動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的運(yùn)

10、動(dòng)才確定。的運(yùn)動(dòng)才確定。 鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)2413514 機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng) 第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析結(jié)論：機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是結(jié)論：機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是 ： 機(jī)構(gòu)自在度數(shù)機(jī)構(gòu)自在度數(shù)F 大于零大于零 且且F 等于原動(dòng)件數(shù)等于原動(dòng)件數(shù)W二、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件：二、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件：通常，每個(gè)原動(dòng)件只具有一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，通常，每個(gè)原動(dòng)件只具有一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，因此，機(jī)構(gòu)自在度數(shù)與原動(dòng)件的數(shù)目相等因此，機(jī)構(gòu)自在度數(shù)與原動(dòng)件的數(shù)目相等時(shí)，機(jī)構(gòu)才干有確定的運(yùn)動(dòng)。時(shí)，機(jī)構(gòu)才干有確定的運(yùn)動(dòng)。牛頭刨床的原動(dòng)件為電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的小齒輪【例【例2-1】分析牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)

11、構(gòu)的自在】分析牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的自在度：度：因原動(dòng)件數(shù)為1，等于自在度數(shù)故機(jī)構(gòu)具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 n 6，L8，H1 3n - 2pL - pH =681 第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析1.1.機(jī)構(gòu)如何具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)？機(jī)構(gòu)如何具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)？1. 1. 關(guān)于運(yùn)動(dòng)副關(guān)于運(yùn)動(dòng)副; ; 類型、約束情況、識(shí)別和判類型、約束情況、識(shí)別和判別別2 2、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖：、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖： 識(shí)圖、繪制方法運(yùn)動(dòng)副的表達(dá)識(shí)圖、繪制方法運(yùn)動(dòng)副的表達(dá)2.2.計(jì)算機(jī)構(gòu)自在度時(shí)需留意哪些事項(xiàng)計(jì)算機(jī)構(gòu)自在度時(shí)需留意哪些事項(xiàng) ？3 3、機(jī)構(gòu)自在度計(jì)算：、機(jī)構(gòu)自在度計(jì)算： 計(jì)算方法、計(jì)算方法、F

12、 F 意義意義第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析 1. 1.復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈兩個(gè)以上的構(gòu)件同在一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副相結(jié)合。兩個(gè)以上的構(gòu)件同在一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副相結(jié)合。三、計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自在度時(shí)的留意問題三、計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自在度時(shí)的留意問題復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈鋸床進(jìn)給機(jī)構(gòu)鋸床進(jìn)給機(jī)構(gòu)90627323HLPPnF 處置方法：個(gè)構(gòu)件構(gòu)成的復(fù)合鉸，計(jì)個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。處置方法：個(gè)構(gòu)件構(gòu)成的復(fù)合鉸，計(jì)個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析【例【例2-3】計(jì)算圖示鋸床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的自在度?！坑?jì)算圖示鋸床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的自在度。101027323 HLPPnF鋸床進(jìn)給機(jī)構(gòu)鋸床進(jìn)給機(jī)構(gòu)解：此機(jī)構(gòu)A、C、

13、D 四處均由三個(gè)構(gòu)件組成復(fù)合鉸鏈，原動(dòng)件為原動(dòng)件為1 1等于機(jī)構(gòu)自在度數(shù)，故機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是確定的。等于機(jī)構(gòu)自在度數(shù)，故機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是確定的。那么：那么：n n L=10 L=10 PH=0PH=0第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析復(fù)合鉸鏈的常見表現(xiàn)方式：123123123123123123第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析 2. 2.部分自在度部分自在度對(duì)機(jī)構(gòu)其它構(gòu)件運(yùn)動(dòng)無關(guān)的自在度。對(duì)機(jī)構(gòu)其它構(gòu)件運(yùn)動(dòng)無關(guān)的自在度。21323323HLPPnF左圖：左圖：11222323HLPPnF右圖：右圖：處置方法： 以為滾子與桿焊結(jié)成一體凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)第二章第二章 機(jī)構(gòu)

14、的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析 兩構(gòu)件在多處構(gòu)成挪動(dòng)副且挪動(dòng)方向彼此平行時(shí)，只需一個(gè)挪動(dòng)副起約束作用，其他都是虛約束。如下圖機(jī)構(gòu)D、D之一為虛約束。這時(shí)：104233 23 HLPPnF虛約束之一：虛約束之一： 挪動(dòng)副導(dǎo)路平行挪動(dòng)副導(dǎo)路平行處置方法： 只計(jì)一處挪動(dòng)副12344 3. 3.虛約束虛約束對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)起反復(fù)限制造用的對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)起反復(fù)限制造用的約束。約束。第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析 虛約束之二：轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線重合虛約束之二：轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線重合 兩構(gòu)件有多處接觸而構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副兩構(gòu)件有多處接觸而構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副且轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相互重合時(shí)，只需一個(gè)轉(zhuǎn)且轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相互重合時(shí)，只需一個(gè)轉(zhuǎn)

15、動(dòng)副起約束作用，如圖中曲軸的兩轉(zhuǎn)動(dòng)副起約束作用，如圖中曲軸的兩轉(zhuǎn)動(dòng)副動(dòng)副A 、B之一為虛約束。之一為虛約束。 這時(shí)：這時(shí)：101213 23HLppnF處置方法：只計(jì)一處轉(zhuǎn)動(dòng)副BA第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析右圖：右圖：10423323HLPPnF虛約束之三：軌跡重合虛約束之三：軌跡重合處置方法： 解除虛約束構(gòu)件及其運(yùn)動(dòng)副機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)中圖：中圖：00624323 HLPPnF第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析行星輪系行星輪系虛約束之四：虛約束之四： 對(duì)稱部分對(duì)稱部分機(jī)構(gòu)中對(duì)傳送運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立作用的對(duì)稱部分機(jī)構(gòu)中對(duì)傳送運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立作

16、用的對(duì)稱部分在右圖中， 行星輪系中的行星輪2、2為虛約束，去掉后：處置方法：只計(jì)一部分12323323HLPPnF第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析小結(jié)虛約束：小結(jié)虛約束：1 1虛約束是在特定的幾何條件虛約束是在特定的幾何條件 下出現(xiàn)的。下出現(xiàn)的。2 2虛約束的作用是為了改善虛約束的作用是為了改善 構(gòu)件受力形狀或增大其剛性。構(gòu)件受力形狀或增大其剛性。3 3當(dāng)機(jī)構(gòu)中出現(xiàn)特殊的幾何關(guān)系時(shí)需留意能夠有虛約束存在。當(dāng)機(jī)構(gòu)中出現(xiàn)特殊的幾何關(guān)系時(shí)需留意能夠有虛約束存在。第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析【例【例2-4】計(jì)算大篩機(jī)構(gòu)的自在度】計(jì)算大篩機(jī)構(gòu)的自在度 ,并

17、判別機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)能否確定。并判別機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)能否確定。 解：G處滾子為部分自在度， 處為復(fù)合鉸鏈， 、F之一為虛約束。那么：219273 23HLPPnF因W所以該機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是確定的。GFG第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析 【例【例2-5】計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自在度】計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自在度 ,并判別機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)能否確定。并判別機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)能否確定。 解：D 處滾子為部分自在度， E、F 處為復(fù)合鉸鏈， I或J 為虛約束。那么：1111283 23HLPPnF因W1所以該機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是確定的。I J 第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析 【例【例2-5】計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自在度】計(jì)算圖示機(jī)

18、構(gòu)的自在度 ,并判別機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)能否確定。并判別機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)能否確定。 又解：D 處滾子為部分自在度， I或J 為虛約束。那么：因W1所以該機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是確定的。I J 118263 23HLPPnF第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析3、機(jī)構(gòu)自在度計(jì)算留意問題： 1 1、機(jī)構(gòu)自在度計(jì)算：、機(jī)構(gòu)自在度計(jì)算： 公公式、意義式、意義 復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈 部分自在度部分自在度 識(shí)別及處置方法識(shí)別及處置方法 虛約束虛約束 2、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)確定的條件第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析 作業(yè)要求：用山東建筑大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙。作業(yè)要求：用山東建筑大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙。 計(jì)算機(jī)構(gòu)自在度標(biāo)題：計(jì)算機(jī)

19、構(gòu)自在度標(biāo)題： 先畫圖先畫圖指明特殊情況指明特殊情況列公列公式式代數(shù)值代數(shù)值結(jié)果結(jié)果 畫圖要用尺子、圓規(guī)等作圖工畫圖要用尺子、圓規(guī)等作圖工具。具。 本周五上課前完成并上交。本周五上課前完成并上交。 教材習(xí)題：教材習(xí)題：2-1 a2-1 a、b b 2-2 a2-2 a、b b、c c、d d 學(xué)習(xí)指南學(xué)習(xí)指南：第二章練習(xí)題：第二章練習(xí)題 2. 1 2. 1 b b 2 2 a a第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析 1、何謂、何謂級(jí)桿組及級(jí)桿組及級(jí)桿組？級(jí)桿組？ 級(jí)桿組有哪些方式？級(jí)桿組有哪些方式？ 2、如何確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別？、如何確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別？ 如何對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)展構(gòu)造分析？如何

20、對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)展構(gòu)造分析？第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析1. 1. 全低副機(jī)構(gòu)的組成全低副機(jī)構(gòu)的組成1 1根本機(jī)構(gòu)根本機(jī)構(gòu)原動(dòng)件原動(dòng)件機(jī)機(jī) 架架12=根本機(jī)構(gòu)根本機(jī)構(gòu) + + 從動(dòng)件系統(tǒng)從動(dòng)件系統(tǒng)一個(gè)根本機(jī)構(gòu)的自在度數(shù)為一個(gè)根本機(jī)構(gòu)的自在度數(shù)為1 1121運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析2從動(dòng)件系統(tǒng)從動(dòng)件系統(tǒng) 023LPnF 23LPn n為的倍數(shù)為的倍數(shù)pL為為3的倍數(shù)的倍數(shù)桿組桿組最簡單的最簡單的自在度為零的構(gòu)件自在度為零的構(gòu)件組組第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析3 2LPn 級(jí)桿組級(jí)桿組級(jí)組級(jí)組 RRR型型RRP型

21、型RPR型型PRP型型RPP型型第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析6 4LPn 級(jí)桿組級(jí)桿組 級(jí)組級(jí)組 第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析根本機(jī)構(gòu)根本機(jī)構(gòu)桿組桿組機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)假設(shè)干假設(shè)干機(jī)構(gòu)的組成原理機(jī)構(gòu)的組成原理 任何機(jī)構(gòu)都是由假設(shè)干個(gè)根本桿組依次銜接任何機(jī)構(gòu)都是由假設(shè)干個(gè)根本桿組依次銜接于原動(dòng)件和機(jī)架上所組成的系統(tǒng)。于原動(dòng)件和機(jī)架上所組成的系統(tǒng)。例：原動(dòng)件為轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的根本機(jī)構(gòu)分別例：原動(dòng)件為轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的根本機(jī)構(gòu)分別 聯(lián)接一個(gè)聯(lián)接一個(gè)級(jí)桿組所構(gòu)成的機(jī)構(gòu)五種級(jí)桿組所構(gòu)成的機(jī)構(gòu)五種方式方式又例：原動(dòng)件為轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的根本機(jī)構(gòu)聯(lián)接又例：原動(dòng)件為轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的根本機(jī)構(gòu)聯(lián)接

22、兩個(gè)兩個(gè)級(jí)桿組構(gòu)成的機(jī)構(gòu)級(jí)桿組構(gòu)成的機(jī)構(gòu)第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析根本機(jī)構(gòu)加一個(gè)根本機(jī)構(gòu)加一個(gè)級(jí)桿組級(jí)桿組a) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)b) b) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)d) d) 正切機(jī)構(gòu)正切機(jī)構(gòu)c) 擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)e) 正弦機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析根本機(jī)構(gòu)加兩個(gè)根本機(jī)構(gòu)加兩個(gè)級(jí)桿組級(jí)桿組例：例： 破碎機(jī)機(jī)構(gòu)就是由兩個(gè)破碎機(jī)機(jī)構(gòu)就是由兩個(gè)級(jí)桿組和根本機(jī)構(gòu)串聯(lián)成。級(jí)桿組和根本機(jī)構(gòu)串聯(lián)成。第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析 同一機(jī)構(gòu)中可包含不同級(jí)別的根本桿組，把機(jī)構(gòu)中所包含的根本同一機(jī)構(gòu)中可包含

23、不同級(jí)別的根本桿組，把機(jī)構(gòu)中所包含的根本桿組的最高級(jí)數(shù)作為機(jī)構(gòu)的級(jí)數(shù)。桿組的最高級(jí)數(shù)作為機(jī)構(gòu)的級(jí)數(shù)。3機(jī)構(gòu)的級(jí)別機(jī)構(gòu)的級(jí)別機(jī)構(gòu)構(gòu)造分析機(jī)構(gòu)構(gòu)造分析分析機(jī)構(gòu)中包含的桿組，確定機(jī)構(gòu)級(jí)別。分析機(jī)構(gòu)中包含的桿組，確定機(jī)構(gòu)級(jí)別。拆桿組拆桿組分析機(jī)構(gòu)構(gòu)造組成，修正其錯(cuò)誤構(gòu)造。分析機(jī)構(gòu)構(gòu)造組成，修正其錯(cuò)誤構(gòu)造。構(gòu)造改錯(cuò)構(gòu)造改錯(cuò)第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析1 1高副低代的定義：高副低代的定義： 將機(jī)構(gòu)中的高副根據(jù)一定的條件虛擬地以低副加以將機(jī)構(gòu)中的高副根據(jù)一定的條件虛擬地以低副加以替代。替代。2高副低代應(yīng)滿足的條件：高副低代應(yīng)滿足的條件：3高副低代的方法：高副低代的方法：2、高副低代

24、機(jī)構(gòu)、高副低代機(jī)構(gòu)自在度完全一樣。自在度完全一樣。瞬時(shí)速度和加速度完全一樣。瞬時(shí)速度和加速度完全一樣。替代機(jī)構(gòu)和原機(jī)構(gòu)替代機(jī)構(gòu)和原機(jī)構(gòu)一個(gè)構(gòu)件一個(gè)構(gòu)件 兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副 高副高副 轉(zhuǎn)動(dòng)副位置轉(zhuǎn)動(dòng)副位置過高副接觸點(diǎn)找兩輪廓的曲率中心過高副接觸點(diǎn)找兩輪廓的曲率中心 第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析例：圖示機(jī)構(gòu)中高副用低副取代例：圖示機(jī)構(gòu)中高副用低副取代31243124第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析4 4高副低代的兩種特殊情況高副低代的兩種特殊情況: :假設(shè)兩接觸輪廓之一為一點(diǎn)，替代轉(zhuǎn)動(dòng)副的位置即選在該點(diǎn)假設(shè)兩接觸輪廓之一為直線，替代轉(zhuǎn)動(dòng)副演化成挪動(dòng)

25、副第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析【例【例2-6】對(duì)上圖所】對(duì)上圖所示機(jī)構(gòu)作構(gòu)造分析，示機(jī)構(gòu)作構(gòu)造分析，并確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。并確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。 拆桿組：拆桿組： 高副低代。高副低代。 除去虛約束和部分自在度，除去虛約束和部分自在度， 計(jì)算機(jī)構(gòu)自在度。計(jì)算機(jī)構(gòu)自在度。3 3、平面機(jī)構(gòu)的構(gòu)造分析方法：、平面機(jī)構(gòu)的構(gòu)造分析方法：判別：每拆出一桿組后，剩下部分仍是一個(gè)判別：每拆出一桿組后，剩下部分仍是一個(gè) 自在度不變的完好機(jī)構(gòu)，直至只剩下自在度不變的完好機(jī)構(gòu)，直至只剩下 根本機(jī)構(gòu)。根本機(jī)構(gòu)。拆法：先試拆拆法：先試拆級(jí)組，不成，再拆級(jí)組，不成，再拆級(jí)組。級(jí)組。順序：從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的構(gòu)件

26、開場；順序：從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的構(gòu)件開場； 確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析【例【例2-6】解：】解：1計(jì)算機(jī)構(gòu)自在度計(jì)算機(jī)構(gòu)自在度該機(jī)構(gòu)為該機(jī)構(gòu)為級(jí)機(jī)構(gòu)。級(jí)機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)為低副機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)為低副機(jī)構(gòu)。2 2拆桿組拆桿組由兩個(gè)由兩個(gè)級(jí)桿組級(jí)桿組加根本機(jī)構(gòu)組成。加根本機(jī)構(gòu)組成。F=3n-2pL-pH =35 - 27=1 第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析解：1.計(jì)算機(jī)構(gòu)自在度 【例【例2-7】分析圖示機(jī)構(gòu)，當(dāng)構(gòu)件】分析圖示機(jī)構(gòu)，當(dāng)構(gòu)件5和和 1分別為原動(dòng)件時(shí)機(jī)構(gòu)的級(jí)別。分別為原動(dòng)件時(shí)機(jī)構(gòu)的級(jí)別。A1234566BCDEFG2.2.拆

27、桿組判別機(jī)構(gòu)級(jí)別拆桿組判別機(jī)構(gòu)級(jí)別1 1構(gòu)件構(gòu)件5 5為原動(dòng)件時(shí)：為原動(dòng)件時(shí)：級(jí)桿組級(jí)桿組21ABC級(jí)桿組級(jí)桿組根本機(jī)構(gòu)根本機(jī)構(gòu)65G機(jī)構(gòu)為機(jī)構(gòu)為級(jí)機(jī)構(gòu)。級(jí)機(jī)構(gòu)。F = 3n - 2pL - pH =35 - 27 0 = 1 4D3FE第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)為機(jī)構(gòu)為級(jí)機(jī)構(gòu)。級(jí)機(jī)構(gòu)。級(jí)桿組級(jí)桿組根本機(jī)構(gòu)根本機(jī)構(gòu)2.2.拆桿組判別機(jī)構(gòu)級(jí)別拆桿組判別機(jī)構(gòu)級(jí)別2 2構(gòu)件構(gòu)件1 1為原動(dòng)件時(shí)：為原動(dòng)件時(shí)：A1234566BCDEFG2345BCDEFGA16第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析【例【例2-8】 : 試分析圖示初步擬定的試分析圖示初步

28、擬定的刨床構(gòu)造，如有問題，請(qǐng)矯正。刨床構(gòu)造，如有問題，請(qǐng)矯正。2 2構(gòu)造分析構(gòu)造分析解解: :1 1 計(jì)算機(jī)構(gòu)自在度計(jì)算機(jī)構(gòu)自在度 F F3n3n2PL2PLPHPH 3 34 42 26 60 0機(jī)構(gòu)不能動(dòng)機(jī)構(gòu)不能動(dòng)第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析 (d)圖所示部分不是桿組，圖所示部分不是桿組，機(jī)構(gòu)組成不合理。可變成機(jī)構(gòu)組成不合理?？勺兂?(e)圖圖所示桿組。這時(shí)機(jī)構(gòu)改成如右所示桿組。這時(shí)機(jī)構(gòu)改成如右圖所示的機(jī)構(gòu)。圖所示的機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)為該機(jī)構(gòu)為級(jí)機(jī)構(gòu)。級(jí)機(jī)構(gòu)。F3n-2PL-PH=3527=1驗(yàn)證：驗(yàn)證：W=1=F該機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是確定的該機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是確定的第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析2 2、平面機(jī)構(gòu)組成原理、平面機(jī)構(gòu)組成原理3 3、平面機(jī)構(gòu)的構(gòu)造分析、平面機(jī)構(gòu)的構(gòu)造分析拆桿組方法構(gòu)造改錯(cuò)1 1、桿組的概念：、桿組的概念：級(jí)桿組級(jí)桿組第二章第二章 機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析 教材習(xí)題：教材習(xí)題：2-4 b 要求：要求： 畫圖表示所拆的桿組及根本機(jī)構(gòu)畫圖表示所拆的桿組及根本機(jī)構(gòu) 學(xué)習(xí)指南：第二章學(xué)習(xí)指南：第二章 2. 3) b 選作選作 1.1.何謂平面連桿機(jī)構(gòu)？它有些什么