機(jī)械設(shè)計(jì)第二章機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 639。 2－ 5 機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算 作平面運(yùn)動(dòng)的剛體在空間的位置需要三個(gè)獨(dú)立的參數(shù) （ x， y, θ ） 才能唯一確定 。 43 1. 復(fù)合鉸鏈 －－兩個(gè)以上的構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián) 。 解： 左邊機(jī)構(gòu) n= 3， PL= 3， F=3n － 2PL － PH =3 3 － 2 3 － 1 =2 F原動(dòng)件數(shù) ， 運(yùn)動(dòng)確定 ？ PH=1 對(duì)于右邊的機(jī)構(gòu) ， 有： F=3 2 － 2 2 － 1=1 事實(shí)上 ， 兩個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)相同 ， 且 F=1 1 2 3 1 2 3 動(dòng)畫 51 2. 局部自由度 （ passive degree of freedom） 用 F? 表示 F=3n － 2PL － PH － F? =3 3 － 2 3 － 1 － 1 =1 本例中局部自由度 F?=1 ★ 或計(jì)算時(shí)去掉滾子和鉸鏈 ： F=3 2 － 2 2 － 1 =1 定義： 構(gòu)件 局部運(yùn)動(dòng) 所產(chǎn)生的自由度 。 56 2） 運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 兩構(gòu)件上的某 兩點(diǎn)距離始終不變 ， 也將帶入 1個(gè)虛約束（ E、 F） E F 計(jì)算右圖的自由度 =？ 誤： F=3 4 2 6=0 正： F=3 3 2 4=1 動(dòng)畫 57 3） 在機(jī)構(gòu)中 ， 不影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)傳遞的重復(fù)部分所帶入的約束為虛約束 。 68 試確定圖所示機(jī)構(gòu)的自由度，以凸輪１為原動(dòng)件 分析： 機(jī)構(gòu)共有 8個(gè)活動(dòng)件， 10個(gè)低副（ G是鉸鏈數(shù)為2的復(fù)合鉸鏈），兩個(gè)高副， 1個(gè)局部自由度，沒(méi)有虛約數(shù)。 原方案： 72 從機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)來(lái)看，機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)組成改進(jìn)往往有多種方案。阿蘇爾桿組 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是原動(dòng)件數(shù)＝自由度。 n ＝ 2 4 n4 已無(wú)實(shí)例了 ! PL ＝ 3 6 n=2 的桿組稱為 Ⅱ 級(jí)組－－應(yīng)用最廣而又最簡(jiǎn)單的基本桿組 。 83 舉例： 將圖示八桿機(jī)構(gòu)拆分成基本機(jī)構(gòu)和基本桿組 。 90 二、高副低代方法： 高副兩元素均為圓弧 高副元素為非圓曲線 結(jié)論：用一個(gè)含有兩個(gè)低副的虛擬構(gòu)件來(lái)代替高副，且兩低副位置分別在兩高副兩元素接觸點(diǎn)處的曲率中心。 ④ 了解平面機(jī)構(gòu)的組成原理。 15 平面機(jī)構(gòu)的 組成原理和結(jié)構(gòu)分析 97 本章內(nèi)容： 1. 基本要求 ① 搞清構(gòu)件、運(yùn)動(dòng)副、約束、自由度、高副、低副、運(yùn)動(dòng) 鏈及機(jī)構(gòu)等重要概念；能正確分析或判斷實(shí)際機(jī)構(gòu)或機(jī) 構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖的組成情況。先試拆 II 級(jí)組，當(dāng)不可能時(shí)再試拆 III 級(jí)組。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 有兩個(gè)三副桿 ， 且 4個(gè)構(gòu)件構(gòu)成四邊形結(jié)構(gòu) 。 77 舉例： 將圖示 八桿機(jī)構(gòu) 拆分成 基本機(jī)構(gòu) 和 基本桿組 。 2－ 7 平面機(jī)構(gòu)的組成原理及其結(jié)構(gòu)分類及結(jié)構(gòu)分析 一 、 平面機(jī)構(gòu)的組成原理 a)原動(dòng)件作移動(dòng) (如直線電機(jī) 、 斜面機(jī)構(gòu) 、 流體壓力作動(dòng)筒 )。設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思路是：動(dòng)力由小齒輪 1輸入，并推動(dòng)大齒輪 2繞其軸 A連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，又通過(guò)鉸接在大齒輪 2上 B處的滑塊 3使擺動(dòng)導(dǎo)桿 4往復(fù)擺動(dòng)，并帶動(dòng)滑枕 5往復(fù)運(yùn)動(dòng)以達(dá)到刨削的目的 。 從運(yùn)動(dòng)的角度看 ,虛約束就是 “ 重復(fù)的約束 ” 或者是 “ 多余的約束 ” 。 1 2 3 4 A B C D E F 53 3 虛約束 在特定的幾何條件或結(jié)構(gòu)條件下，某些運(yùn)動(dòng)副所引入的約束可能與其它運(yùn)動(dòng)副所起的限制作用是重復(fù)的，這種 不起獨(dú)立限制作用的重復(fù)約束稱為 虛約束 。 例題重新計(jì)算圖示圓盤鋸機(jī)構(gòu)的自由度 。 37 例題 ③ 計(jì)算圖示凸輪機(jī)構(gòu)的自由度 。 若 同時(shí)給定 θ 1和 θ 4 ，則 θ 3 θ 2 能唯一確定 ， 該機(jī)構(gòu)需要兩個(gè)獨(dú)立參數(shù) 。 1. 分析整個(gè)機(jī)構(gòu)的工作原理 機(jī)構(gòu)組成 示例 3 動(dòng)作原理和運(yùn)動(dòng)情況 偏心輪 1 齒輪 1` 桿件 2 齒輪 6` 桿件 3 槽凸輪 6 桿件 4 滑塊 7 壓頭 8 原動(dòng)件 執(zhí)行構(gòu)件 ，分析相鄰構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，確定運(yùn)動(dòng)副的類型和數(shù)目。 思路：先定原動(dòng)部分和工作部分（一般位于傳動(dòng)線路末端），弄清運(yùn)動(dòng)傳遞路線，確定構(gòu)件數(shù)目及運(yùn)動(dòng)副的類型，并用符號(hào)表示出來(lái)。 (driven link) 14 167。 ② 低副 (lower pair)－面接觸，應(yīng)力低。 3 名詞術(shù)語(yǔ)解釋 : (Link) －獨(dú)立的 運(yùn)動(dòng) 單元 內(nèi)燃機(jī) 167。 2－ 3 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 167。 2－ 4 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件 167。 2－ 2 機(jī)構(gòu)的組成 零件 (part、 element) －獨(dú)立的 制造 單元 4 內(nèi)燃機(jī)連桿 套筒 連桿體 螺栓 墊圈 螺母 軸瓦 連桿蓋 5 （ kinematic pair） a)兩個(gè)構(gòu)件 b) 直接接觸 c) 有相對(duì)運(yùn)動(dòng) （ 2）運(yùn)動(dòng)副元素 (elements of pair)－ 直接接觸的部分（點(diǎn)、線、面） 例如： 凸輪 、 齒輪齒廓 、 活塞與缸套 等。 例如： 滾動(dòng)副 、 凸輪副 、 齒輪副 等。 2－ 3 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 一、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖－用以說(shuō)明機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡(jiǎn)單圖形。 22 步驟： 1. 運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械，搞清楚運(yùn)動(dòng)副的類型性質(zhì)、數(shù)目和構(gòu)件數(shù)目； 4. 檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)是否滿足運(yùn)動(dòng)確定的條件。 轉(zhuǎn)動(dòng)副 移動(dòng)副 平面高副
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