機械系統(tǒng)的組成與特性

第一章機械系統(tǒng)的組成與特性本章教學(xué)內(nèi)容：1.機械系統(tǒng)的組成與特性2.平面機構(gòu)組成3.平面機構(gòu)的運動簡圖4.平面機構(gòu)的自由度返回本章教學(xué)要求：1.掌握機構(gòu)、構(gòu)件、零件、機構(gòu)自由度、運動副、局部自由度、復(fù)合鉸鏈、虛約束等根本概念。2.能正確計算平面機構(gòu)的自由度并分析機構(gòu)是否具有確定的運動；能繪制簡單機構(gòu)的運動簡圖。本章重點：1.掌握機械系統(tǒng)以及平面機構(gòu)的組成；2.掌握平面機構(gòu)自由度的計算方法；3.掌握簡單平面機構(gòu)運動簡圖的繪制方法。本章難點：1、平面機構(gòu)自由度的概念、運動副的種類；

2、平面機構(gòu)運動簡圖的繪制方法；

3、平面機構(gòu)自由度的計算。機械的重要性1、日常生活離不開機械---洗衣機、縫紉機、冰箱、電梯、電腦等。2、現(xiàn)代生產(chǎn)中起重要作用----汽車、生產(chǎn)自動線、機床等3、機械開展程度是一個國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志4、工程技術(shù)人員必須掌握一定機械根底知識返回機器的組成內(nèi)燃機—由齒輪、軸、凸輪、彈簧、連桿、機架組成。內(nèi)燃機—由連桿機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、凸輪機構(gòu)組成。打油機打油機—由電機、帶傳動、減速器〔齒輪機構(gòu)〕、曲柄搖桿機構(gòu)等組成一、機械系統(tǒng)的組成原動機部分傳動部分執(zhí)行機構(gòu)控制部分傳動局部：有機械的、液壓的、氣動的和電氣的等返回組成機器的不可拆卸的根本單元，是制造單元機械傳動裝置的組成機構(gòu)中的運動單元，具有獨立運動特性連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、間歇運動機構(gòu)等在各類機械中都經(jīng)常遇到的零件。齒輪、螺栓、軸承、軸等零件機構(gòu)構(gòu)件機械傳動裝置常用機構(gòu)專用零件通用零件返回輸送機返回機器的特征機器---具有的特征為：〔1〕它是假設(shè)干人為實體的組合；〔2〕各實體之間具有確定的相對運動；〔3〕能代替或減輕人的體力或腦力勞動，提高效率。機構(gòu)---僅具有機器的前兩個特征。機械---通常是機器與機構(gòu)的統(tǒng)稱。返回思考題一/1機構(gòu)與機器具有的共同特征為：〔1〕它們都是假設(shè)干實體的；〔2〕各實體之間具有；而機器還具有：〔3〕能代替人類完成有用的特征。構(gòu)件和零件不同：〔1〕零件是組成機構(gòu)的單元；〔2〕構(gòu)件是組成機構(gòu)的單元。構(gòu)件可以是一個零件，也可以是多個零件的剛性組合。返回二、平面機構(gòu)的構(gòu)成返回構(gòu)件與運動副1、構(gòu)件及其自由度返回構(gòu)件—機構(gòu)中的運動單元構(gòu)件自由度—構(gòu)件可能出現(xiàn)的自由度。物體在空間皆有六個自由度。平面運動構(gòu)件只有三個自由度。YXZOXYZO2、運動副與約束約束—對物體運動的限制返回運動副(kinematicspairs)—使兩個構(gòu)件直接接觸而又彼此有一定相對運動 的聯(lián)接低副(lowerpairsorfulljoint)引入兩個約束，保存一個自由度。返回使兩構(gòu)件通過面接觸形成的運動副。平面高副(higherpairsorhalfjoint)返回引入一個約束，保存兩個自由度。使兩構(gòu)件通過點或線接觸形成的運動副空間運動副返回螺旋副、球面副等三、自由度計算1、平面機構(gòu)的自由度---機構(gòu)中各構(gòu)件相對于機架的所能有的獨立運動的數(shù)目。F=3n-2PL-PHn—機構(gòu)中，可動件個數(shù)PL—低副個數(shù)PH—高副個數(shù)返回例題返回3、自由度計算本卷須知〔1〕復(fù)合鉸---K個構(gòu)件鉸接，含有〔K-1〕個轉(zhuǎn)動副返回練習(xí)返回是否有復(fù)合鉸鏈存在？機構(gòu)有幾個自由度？F=3×5-2×7-0=15-14=1F=3×5-2×7-0=15-14=1自由度計算本卷須知〔續(xù)〕〔2〕局部自由度---預(yù)先排除返回自由度計算本卷須知〔續(xù)〕返回〔3〕虛約束---有些運動副帶入的約束是重復(fù)的，排除。練習(xí)返回構(gòu)件系統(tǒng)具有確立運動的條件返回通過構(gòu)件自由度的計算可知,構(gòu)件成為機構(gòu)的必要條件為F>0；構(gòu)件自由度是機構(gòu)中各構(gòu)件相對機架所具有的獨立運動的個數(shù)；從動件是不能獨立運動的；運動是由主動件提供的；機構(gòu)自由度F=主動件個數(shù)。構(gòu)件系統(tǒng)成為機構(gòu)的充分必要條件:(1)F>0;(2)原動件個數(shù)=自由度四、機構(gòu)簡圖返回1、運動副符號機構(gòu)簡圖----用特定的構(gòu)件和運動副符號繪制的表示機構(gòu)運動特性的簡圖—用于機構(gòu)運動分析2、機構(gòu)符號返回3、機構(gòu)簡圖〔1〕選擇合理的視圖平面〔2〕確定機構(gòu)中包含常見機構(gòu)的類型〔3〕確定運動副的種類簡圖繪制步驟：返回例題返回F=3n-2PL-PH=3×5-2×6-2=1例題返回簡易沖床練習(xí)返回卡車自動卸車機構(gòu)手搖唧筒練習(xí)返回4、機構(gòu)中構(gòu)件分類返回原動件〔主動件〕--有驅(qū)動力或運動規(guī)律的構(gòu)件。從動件--除主動件外，隨主動件運動而運動的構(gòu)件。機架〔固定構(gòu)件〕--機構(gòu)中固定于定參考系的構(gòu)件。思考題一/2兩構(gòu)件通過接觸形成的運動副稱為低副。低副又分和。兩構(gòu)件通過或接觸形成的運動副稱為高副平面機構(gòu)中每個高副引入約束，保存自由度；而每個低副引入約束，保存自由度。構(gòu)件系統(tǒng)成為機構(gòu)的必要充分條件為構(gòu)件系統(tǒng)的自由度F，且原動件件數(shù)構(gòu)件系統(tǒng)的自由度數(shù)。所有構(gòu)件