機(jī)械設(shè)計(jì)-第二章機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析(完整版)
【正文】 相對移動和在平面內(nèi)的相對轉(zhuǎn)動。 4）按運(yùn)動副封閉形式分 形（幾何）封閉運(yùn)動副 力封閉運(yùn)動副 √ 運(yùn)動副的分類 ???高副低副?低副：運(yùn)動副元素為面接觸。如軸承與軸頸、滑塊與導(dǎo)軌、齒輪與齒輪等。 一個(gè)作平面運(yùn)動的自由構(gòu)件有 3個(gè)自由度。167。 167。 ???運(yùn)動 副構(gòu) 件機(jī) 構(gòu) 要素構(gòu)件系統(tǒng) 167。 167。 齒輪副 167。 1－ 1 運(yùn)動副及其分類 機(jī)構(gòu)的組成 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)動副 1 2 1 2 1 2 運(yùn)動鏈 定義：兩個(gè)以上的構(gòu)件通過運(yùn)動副聯(lián)接而構(gòu)成的系統(tǒng) 分類：按首末構(gòu)件是否相連 ???開鏈閉鏈傳統(tǒng)機(jī)械 一般為閉鏈； 機(jī)器人和機(jī)械手 一般為開鏈。 1－ 1 運(yùn)動副及其分類 機(jī)構(gòu)的組成 作為參考系的構(gòu)件，如機(jī)床床身、車輛底盤、飛機(jī)機(jī)身。（不需按比例） 定義： 一、運(yùn)動副的表示方法 二、構(gòu)件的表示方法 三、繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的方法 167。 選取比例尺（ ?l），定出各運(yùn)動副的相對位置，開始繪制。 1－ 3 平面機(jī)構(gòu)的自由度 給定 S3＝ S3(t)，一個(gè)獨(dú)立參數(shù)， θ 1＝ θ 1（ t）唯一確定，該機(jī)構(gòu)僅需要 一個(gè)獨(dú)立參數(shù)。 1－ 3 平面機(jī)構(gòu)的自由度 1 2 3 4 偏心泵 167。 167。 ＝ 3??3－ 2?3－ 1 ＝ 2（ ?） F＝ 3n－ (2Pl+Ph) 在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，可預(yù)先排除。 1－ 3 平面機(jī)構(gòu)的自由度 解： n= 3， Pl=4 F=3n － 2Pl － Ph =3 3 － 2 4 =1 Ph=0 167。 E F 167。 典型例題一 ：大篩機(jī)構(gòu)的自由度 167。 1－ 4 速度瞬心及其在機(jī)構(gòu)速度分析上的應(yīng)用 位移軌跡分析 能否實(shí)現(xiàn)預(yù)定位置、軌跡要求； 確定行程、運(yùn)動空間； 是否發(fā)生干涉； 確定外殼尺寸。 一 、 速度瞬心及其位置的確定 P21 VA2A1 VB2B1 指互相作平面相對運(yùn)動的兩構(gòu)件上瞬時(shí)速度相等的重合點(diǎn)。 1－ 4 速度瞬心及其在機(jī)構(gòu)速度分析上的應(yīng)用 1 2 1 2 1 2 t t 1 2 4） 機(jī)構(gòu)瞬心位置的確定 適用于求通過運(yùn)動副直接相聯(lián)的兩構(gòu)件瞬心位置 。 ∞ P14 1 2 3 4 P12 P34 P13 P24 P23 解：瞬心數(shù)為： K＝ N(N1)/2＝ 6 N=4 167。 瞬心法缺點(diǎn)： 不適用多桿機(jī)構(gòu)； 如瞬心點(diǎn)落在紙外，求解不便；速度瞬心法只限于對速度進(jìn)行分析 , 不能分析機(jī)構(gòu)的加速度；精度不高。 此法特別適用于兩構(gòu)件不直接相聯(lián)的場合 。用 Pij表示。 1－ 4 速度瞬心及其在機(jī)構(gòu)速度分析上的應(yīng)用 速度分析 了解從動件速度的變化能否滿足工作要求； 工作行程 ——接近等速運(yùn)動； 空回程 ——急回運(yùn)動。 解： 復(fù)合鉸鏈 ： D包含 2個(gè)轉(zhuǎn)動副 局部自由度： 2 虛約束： 桿 8及轉(zhuǎn)動副 F、 I引入 1個(gè)虛約束。 如 等寬凸輪 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 167。 A B C D ？？ 167。 1－ 3 平面機(jī)構(gòu)的自由度 ＝ 3??2－ 2?2－ 1＝ 1（ ?） F＝ 3n－ (2Pl+Ph ) 焊接一體 167。 推理： m個(gè)構(gòu)件時(shí)，有 m – 1個(gè)轉(zhuǎn)動副。 ∵ 一個(gè)原動件只能提供一個(gè)獨(dú)立參數(shù) ∴ 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件為： 自由度＝原動件數(shù) ？ 機(jī)構(gòu)具有確定性運(yùn)動的條件 機(jī)構(gòu) 自由度 原動件 結(jié)論 F＝ 3?32 ? 4=1 1 F= 原動件數(shù)目 機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動
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