平面機(jī)構(gòu)的組成原理、結(jié)構(gòu)分類和結(jié)構(gòu)分析

1、24 平面機(jī)構(gòu)的組成原理、結(jié)構(gòu)分類和結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的組成原理、結(jié)構(gòu)分類和結(jié)構(gòu)分析 一、平面機(jī)構(gòu)的組成原理一、平面機(jī)構(gòu)的組成原理構(gòu)件組（F=0） 因?yàn)闄C(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件：原動(dòng)件數(shù)=F，所以如將機(jī)構(gòu)的機(jī)架和原動(dòng)件（稱為基本機(jī)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(gè)F=0的構(gòu)件組，有時(shí)還可以再拆分成更簡單的F=0的構(gòu)件組。機(jī)構(gòu)（F=1）機(jī)架、原動(dòng)件=+ 我們把最后不能再拆的最簡單的自由度為把最后不能再拆的最簡單的自由度為0的構(gòu)件組的構(gòu)件組稱為稱為基本桿組基本桿組或或阿蘇爾桿組，阿蘇爾桿組，簡稱為簡稱為桿組桿組。 任何機(jī)構(gòu)都可以看作是由若干個(gè)基本桿組依次聯(lián)接到依次聯(lián)接到原

2、動(dòng)件和機(jī)架上而構(gòu)成的。這就是所謂機(jī)構(gòu)的組成原理。即：任何機(jī)構(gòu)=原動(dòng)件、機(jī)架（F個(gè)）+ 若干個(gè)基本桿組（F=0）ABCDEFGABCDEFG基 本 機(jī) 構(gòu) 的 F=原 機(jī) 構(gòu) 的 F基 本 機(jī) 構(gòu) 的 F=原 機(jī) 構(gòu) 的 F桿 組 的 F=0桿 組 的 F=0ABCDEFGABCDEFG從 動(dòng) 件 系 統(tǒng) 的 F=0二、結(jié)構(gòu)分類二、結(jié)構(gòu)分類 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類是根據(jù)桿組的不同組成形態(tài)進(jìn)行的。 1、組成桿組的條件：、組成桿組的條件： F=3n -（2PL+PH）= 0 如在基本桿組中的運(yùn)動(dòng)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 /3 PL n、PL都須整數(shù)

3、 n應(yīng)是2的倍數(shù)，而PL應(yīng)是3的倍數(shù)。n2 4 6 PL3 6 9 即：2、桿組的級別、桿組的級別 1）級桿組：級桿組： 由2個(gè)構(gòu)件、3個(gè)低副構(gòu)成的基本桿組。 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(jī)構(gòu)都是由級桿組構(gòu)成的。級桿組有5種不同的類型（如圖2-32）：a）RRR b）RRPc）RPRd）PRPe）PPR2）級桿組：級桿組：由4個(gè)構(gòu)件、6個(gè)低副構(gòu)成的基本桿組，而且都有一個(gè)包含3個(gè)低副的構(gòu)件。級桿組有3種結(jié)構(gòu)形式，如圖2-33 所示 。 至于較級桿組更高級的基本桿組，因在實(shí)際機(jī)構(gòu)中很少遇到，此處就不再列舉了。ABCDEFGABCDEFG基 本 機(jī) 構(gòu)III級 桿 組 F = 3

4、 * 4 -2 * 6 = 03、機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類、機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類 機(jī)構(gòu)的級別是根據(jù)所含桿組的最高級別來分類的。1）級機(jī)構(gòu)：由最高級別為級桿組的基本桿組構(gòu)成的機(jī)構(gòu)；2）級機(jī)構(gòu)：由最高級別為級桿組的基本桿組構(gòu)成的機(jī)構(gòu)；3）級機(jī)構(gòu)：只由機(jī)架和原動(dòng)件而構(gòu)成的機(jī)構(gòu)，如杠桿、斜面機(jī)構(gòu)。注意：根據(jù)機(jī)構(gòu)的組成原理，在進(jìn)行新機(jī)械方案設(shè)計(jì)時(shí)，就可以按設(shè)計(jì)要求把桿組加到原有機(jī)構(gòu)上，進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。但設(shè)計(jì)中必須遵循一個(gè)原則遵循一個(gè)原則：在滿足相同工作要求的前提下，機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)越簡單、桿組的級別越低、構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目越少越好。 三、結(jié)構(gòu)分析三、結(jié)構(gòu)分析 1、目的：、目的： 是把機(jī)構(gòu)拆分成桿組，然后判斷桿組的級別，并確定

5、機(jī)構(gòu)的級別。 2、方法、步驟、方法、步驟 1）計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度（真正去除機(jī)構(gòu)中的虛約束和局部自由度），并確定原動(dòng)件。如含有高副，用高副低代； 2）從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的構(gòu)件開始拆桿組； 先試拆級桿組，若不行，再拆級桿組、級桿組，直至全部桿組拆出，最后只剩下原動(dòng)件和機(jī)架。 拆桿原則：拆桿原則： 每拆出一個(gè)桿組后，留下的部分仍應(yīng)是一個(gè)與原機(jī)構(gòu)有相同自由度的機(jī)構(gòu)，直至全部桿組拆出，只剩下原動(dòng)件和機(jī)架。3）根據(jù)所拆桿組的最高級別決定機(jī)構(gòu)的級別。 例：計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，并分析組成此機(jī)構(gòu)的基本桿組和判斷機(jī)構(gòu)的級別。解：F= 3n-（2PL+PH- P）- F= 310 - ( 214 + 0- 0 ) - 0 = 2n=10，PL=14，PH=0，F(xiàn)=0，P=05、6組成級桿組；4、7組成級桿組；8、9組成級桿組；2、3組成級桿組； 此機(jī)構(gòu)是級機(jī)構(gòu)小小 結(jié)：結(jié)：通過本章的學(xué)習(xí)，要求：1、會(huì)繪制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖，應(yīng)該表達(dá)出應(yīng)該表達(dá)出：構(gòu)件的數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副的類型、運(yùn)動(dòng)副間的相對位置、原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律等；而不需表達(dá)：不需表達(dá)：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(yùn)動(dòng)副的具體構(gòu)造。2、會(huì)計(jì)算平面機(jī)構(gòu)的自由度，