機(jī)械設(shè)計(jì)第二章機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析-全文預(yù)覽
【正文】 P? ＝ 2P?l + Ph ?3n ? 58 計(jì)算右圖的自由度 =？ 誤： F=3 5 2 51 6=1 正： F= 3 5 2 51 6+2或 = 3 3 2 31 2=1 P? ＝ 2P?l + Ph ?3n ? =2 2+42 3=2 59 F＝ 3n (2Pl+ Ph P?) F? = 3 11 －（ 2 17 2） =1 P? ＝ 2P?l + Ph ?3n ? =2 106 3=2 60 虛約束的引入，一般是為了改善機(jī)構(gòu)受力，增大傳遞功率或者其它特殊需求； 計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，不考慮虛約束的作用 ； 虛約束的成立，要滿足一定的幾何條件或者結(jié)構(gòu)條件，如果這些條件被破壞，將轉(zhuǎn)化了實(shí)約束，影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)； 虛約束問題小結(jié)： 設(shè)計(jì)中如果需要采用虛約束，必須保證設(shè)計(jì)、加工、裝配精度，以確保滿足虛約束存在的條件。 55 ★ 出現(xiàn)虛約束的場(chǎng)合： 1） 兩構(gòu)件聯(lián)接前后 ， 聯(lián)接點(diǎn)的軌跡重合 ， 如平行四邊形機(jī)構(gòu) ， 火車輪 橢圓儀 等 。 1 2 3 1 2 3 52 解： n= 4， PL= 6， F=3n － 2Pl － Ph =3 4 － 2 6 =0 PH=0 例題已知： AB＝ CD＝ EF， 計(jì)算圖示平行四 邊形機(jī)構(gòu)的自由度 。 如等寬凸輪（只算一個(gè)高副） W 注意： 法線不重合時(shí)，變成實(shí)際約束！ A A’ n1 n1 n2 n2 n1 n1 n2 n2 A’ A 計(jì)算右圖的自由度 =？ 誤： F=3 2 2 31 2=2 正： F=3 2 2 21 1=1 相當(dāng)于一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副 相當(dāng)于一個(gè)移動(dòng)副 50 例題 計(jì)算圖示兩種凸輪機(jī)構(gòu)的自由度 。 45 上例：在 B、 C、 D、 E四處應(yīng)各有 2 個(gè)運(yùn)動(dòng)副。 解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù) n= 7 低副數(shù) PL= 6 F=3n － 2PL － PH 高副數(shù) PH=0 =3 7 － 2 6 － 0 =9 計(jì)算結(jié)果肯定不對(duì) ！ 動(dòng)畫 。 解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù) n= 3 低副數(shù) Pl= 4 F=3n － 2Pl － Ph =3 3 － 2 4 =1 高副數(shù) Ph= 0 S3 1 2 3 推廣到一般： 36 例題 ② 計(jì)算五桿鉸鏈機(jī)構(gòu)的自由度 解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù) n= 4 低副數(shù) Pl= 5 F=3n － 2Pl － Ph =3 4 － 2 5 =2 高副數(shù) Ph= 0 1 2 3 4 θ1 如僅取構(gòu)件 1為原動(dòng)件，則因 F=2原動(dòng)件數(shù) =1，所以運(yùn)動(dòng)不確定。 ∵ 一個(gè)原動(dòng)件只能提供一個(gè)獨(dú)立參數(shù) ∴ 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件為： 自由度＝原動(dòng)件數(shù) 問：自由度不等于原動(dòng)件數(shù)如何？ 33 167。 若 僅給定 θ 1＝ θ 1（ t） ,則θ 2 θ 3 θ 4 均不能唯一確定 。) 78 139。 前者分別編號(hào)，后者采用一個(gè)編號(hào) ′ 加以區(qū)別。 3. 按比例繪制運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。 21 五、繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 順口溜： 先兩頭，后中間， 從頭至尾走一遍， 數(shù)數(shù)構(gòu)件是多少， 再看它們?cè)跸嗦?lián)。 三、機(jī)構(gòu)示意圖 不按比例繪制的簡(jiǎn)圖 現(xiàn)摘錄了部分 GB4460－ 84 機(jī)構(gòu)示意圖如下表。 (driving link) 從動(dòng)件－ 其余可動(dòng)構(gòu)件。（ sliding pair、 prismatic pair） 9 （ 4）常見運(yùn)動(dòng)副符號(hào)的表示 : 國(guó)標(biāo) GB4460－ 84 轉(zhuǎn)動(dòng)副 移動(dòng)副 高副 10 表 21 常用運(yùn)動(dòng)副的符號(hào) 運(yùn)動(dòng)副 名稱 運(yùn)動(dòng)副符號(hào) 兩運(yùn)動(dòng)構(gòu)件構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副 轉(zhuǎn)動(dòng)副 移動(dòng)副 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 兩構(gòu)件之一為固定時(shí)的運(yùn)動(dòng)副 1 2 2 1 2 1 平面運(yùn)動(dòng)副 （ V級(jí)） （ V級(jí)） （ V級(jí)） （ V級(jí)） 11 平面高副 螺旋副 2 1 1 2 1 2 2 1 2 1 1 2 1 2 球面副球銷副 1 2 1 2 1 2 空間運(yùn)動(dòng)副 1 2 1 2 1 2 （ IV級(jí)） （ IV級(jí)） （ V級(jí)） （ V級(jí)） （ III級(jí)） （ IV級(jí)） （ III級(jí)） （ IV級(jí)） 12 運(yùn)動(dòng)鏈－ －兩個(gè)以上的構(gòu)件通過運(yùn)動(dòng)副的聯(lián)接而構(gòu)成的相對(duì)可動(dòng)的系統(tǒng)。 8 3）按運(yùn)動(dòng)副元素分有（即按兩構(gòu)件的接觸情況分）： ①高副 (high pair)－點(diǎn)、線接觸，應(yīng)力高。 三個(gè)條件，缺一不可 作者：潘存云教授 6 （ 3）運(yùn)動(dòng)副的分類： 1）按引入的 約束 數(shù)分有：（ 約束 ——聯(lián)接時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)所受到的限制 ） I 級(jí)副 球與平面接觸 II 級(jí)副 球與方槽接觸 III級(jí)副 球與球腕接觸 I 級(jí)副、 II 級(jí)副、 III 級(jí)副、 IV 級(jí)副、 V 級(jí)副。 ▲ 各部分如何相聯(lián)？ ▲ 以及怎樣的結(jié)構(gòu)才能保證具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)？ 目的是搞清楚按何種規(guī)律組成的機(jī)構(gòu)能滿足運(yùn)動(dòng)確定性的要求。 2－ 6 計(jì)算
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