《機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)》ppt課件-文庫(kù)吧
2025-01-04 01:31 本頁(yè)面
【正文】 e design 例：計(jì)算自由度 06243 ?????F 112223 ??????F機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design 兩個(gè)以上構(gòu)件同時(shí)在一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián)接就構(gòu)成了復(fù)合鉸鏈 1 2 3 1 2 3 1 2 3 復(fù)合鉸鏈 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design 復(fù)合鉸鏈 例：計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度 2 2 1 2 1 2 1 1 1 2 1 1 3 2 3 7 2 10 0 1lhF n p p? ? ? ? ? ? ? ? ?機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design 1．個(gè)別構(gòu)件所具有的，不影響其他構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的自由度稱(chēng)為局部自由度 2． (1)計(jì)算自由度時(shí) ,除去該自由度不計(jì) ， 但可以不除去該構(gòu)件 3 32 31=2與實(shí)際不符，滾子不影響桿件 2的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，所以應(yīng)為3 32 311=1 (2)直接預(yù)先排除該自由度 :3 22 21=1 局部自由度 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design 處理方法 (1)應(yīng)減去滾子 5所帶來(lái)的 1個(gè)自由度 3 8（活動(dòng)構(gòu)件） 2 10（低副） 1 2（高副） 1（局部自由度） =1 (2)也可預(yù)先排除局部自由度 ,按自由度公式計(jì)算 3 7（活動(dòng)構(gòu)件） 2 9（低副） 1 2（高副） =1 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design 虛約束 不起獨(dú)立限制作用的約束稱(chēng)為虛約束 06243 ?????F機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design 平面機(jī)構(gòu)的虛約束常見(jiàn)于下列情況中： （ 1）二構(gòu)件某二點(diǎn)間的距離始終不變，若在二點(diǎn)間加上一個(gè)構(gòu)件和二個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，雖不改變機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，但引入一個(gè)虛約束。 A B C D 1 2 E F AB // CD // EF AB=CD=EF EF在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中 距離始終不變 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design （ 2） 二構(gòu)件形成若干個(gè)移動(dòng)副，其導(dǎo)路一致或平行，只有一個(gè)移動(dòng)副起約束作用，其余移動(dòng)副是虛約束（只算一個(gè)移動(dòng)副）。 去掉此運(yùn)動(dòng)副 構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)不變 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design （ 3）兩個(gè)構(gòu)件形成若干個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副時(shí)，其軸線(xiàn) 一致（只算一個(gè)） 去掉它不 影響轉(zhuǎn)動(dòng) 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design （ 4） 在輸出構(gòu)件與輸入構(gòu)件間有幾組相同的運(yùn)動(dòng)鏈（只算一個(gè)） 2 3 1 4 4—齒輪 4——輸出 計(jì)算自由度 : F=3ㄨ 4–2ㄨ 4–1ㄨ 2=2 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design （ 5）二構(gòu)件組成若干個(gè)平面高副，但接觸點(diǎn)間 的距離為常數(shù) 。 1 2 3 去掉一個(gè)高副 計(jì)算自由度 : F=3ㄨ 2 –2ㄨ 2 –1ㄨ 2=0 F=3ㄨ 2 –2ㄨ 2 –1ㄨ 1=1 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design 虛約束對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有影響，算自由度時(shí)去掉。 但對(duì)受力有好處，即改善受力。 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design 虛約束發(fā)生的場(chǎng)合 軌跡重合 不同構(gòu)件上兩點(diǎn)距離恒定 兩構(gòu)件組成多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，且軸線(xiàn)重合 兩構(gòu)件組成多個(gè)移動(dòng)副，且道路平行 對(duì)運(yùn)動(dòng)不起作用的對(duì)稱(chēng)部分 虛約束的例子 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design A B C D E F G O H 例：計(jì)算自由度 大篩機(jī)構(gòu) 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design 例：計(jì)算自由度 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design A B C D E F G o 1 2 3 4 5 6 7 219273 ??????F例：計(jì)算自由度 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design 鋸木機(jī)構(gòu)的自由度 111128323 ????????? HL PPnF機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design A B C D E F AB CD EF AB = CD = EF 局部自由度 虛約束 虛約束 1 111128323 ????????? HL PPnF平面機(jī)構(gòu)組成原理和結(jié)構(gòu)分析 目的：確定平面機(jī)構(gòu)分析的較統(tǒng)一模式 方法：高副低代后 ,拆分桿組 ,確定機(jī)構(gòu)級(jí)別 內(nèi)容： . 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design 平面機(jī)構(gòu)高副低代 方法 ： 用含兩個(gè)低副的虛擬構(gòu)件替代一個(gè)高副 條件 ： 替代前后機(jī)構(gòu)自由度不變 。瞬時(shí)速度和加速度不變 曲線(xiàn)對(duì)曲線(xiàn) 的高副低代 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design 點(diǎn)對(duì)曲線(xiàn) 的高副低代 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design 曲線(xiàn)對(duì)直線(xiàn) 的高副低代 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design 點(diǎn)對(duì)直線(xiàn) 的高副低代 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design 平面機(jī)構(gòu)的組成原理 機(jī)構(gòu)組成 ： 機(jī)架、原動(dòng)件（每個(gè) F=1）和從動(dòng)件（ F=0） 桿組 ：從動(dòng)件（ F=0） =最簡(jiǎn)單、不可再分 F=0運(yùn)動(dòng)鏈 =基本桿組（簡(jiǎn)稱(chēng)桿組） 桿組中 ： 3n2PL=0 =PL=3n/2 因 n, PL均為整數(shù)， n=2,4,6… 偶數(shù) 根據(jù) n取值不同，桿組可分為 n=2, PL=3 雙桿組 ——II級(jí)桿組 n=4 PL=6 多桿組 ——III級(jí)桿組 新的機(jī)構(gòu) =把若干 個(gè)自由度為零的基本桿組依次連接原動(dòng)件和機(jī)架上（其自由度與原動(dòng)件數(shù) 目相等） 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 3. 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 將已知機(jī)構(gòu)分析為原動(dòng)件、機(jī)架和若干基本桿組，了解的基本組成，并確定機(jī)構(gòu)級(jí)別（其步驟： P。 13） （ 1） 基本桿組及桿組的級(jí)別 自由度為零的，不能再拆分的構(gòu)件組 Ⅱ 級(jí)桿組：二桿三低副組 Ⅲ 級(jí)桿組：四桿六低副組 含有一個(gè)帶三低副的中心構(gòu)件 （ 2） 機(jī)構(gòu)的拆組及機(jī)構(gòu)的級(jí)別 從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的構(gòu)件開(kāi)始拆分桿組 機(jī)構(gòu)的級(jí)別由機(jī)構(gòu)中桿組的最高級(jí)別所決定 （ 3） 機(jī)構(gòu)的組成原理 把桿組依次與機(jī)架和原動(dòng)件相聯(lián)得到機(jī)構(gòu) 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析應(yīng)遵循以下原則（ 4條 ） １．如果機(jī)構(gòu)中含有局部自由度和虛約束，應(yīng)先將其先除去，再拆分桿組。 ２．如果機(jī)構(gòu)中含有平面高副，在進(jìn)行高副低代后，再拆分桿組。 ３．計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度，確定原動(dòng)件，然后從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的構(gòu)件開(kāi)始拆分桿組。應(yīng)先試拆ｎ＝２的桿組，如不可能，再依次試拆ｎ＝４和ｎ＝６的桿組，直到剩下機(jī)架和原動(dòng)件為止。 ４．拆下機(jī)架、原動(dòng)件和桿組以后，不能有剩余的構(gòu)件或運(yùn)動(dòng)副。 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design 大篩機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析舉例 ： 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine design 大篩機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析舉例 ： 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 目的： 對(duì)位置，軌跡，位移的分析可以知道從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的形成和 各構(gòu)件所需的運(yùn)動(dòng)空間 (在已知機(jī)構(gòu)尺寸及原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的前提下： 確定從動(dòng)件的位置、角速度和角加速度； 確定構(gòu)件上點(diǎn)的軌跡、位移、速度和加速度。 )。 速度分析是加速度分析的前提。 加速度分析是計(jì)算慣性力的前提。 方法： 圖解法： 簡(jiǎn)單直觀、精度低、求系列位置時(shí)繁瑣 解析法： 正好與以上相反 內(nèi)容： (三心定理 ). 例題講解 機(jī)械設(shè)計(jì) Machine de
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