機械設(shè)計-第二章機構(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）按運動副封閉形式分 形（幾何）封閉運動副 力封閉運動副 √ 運動副的分類 ???高副低副?低副：運動副元素為面接觸。如軸承與軸頸、滑塊與導(dǎo)軌、齒輪與齒輪等。 一個作平面運動的自由構(gòu)件有 3個自由度。167。 167。 ???運動 副構(gòu) 件機 構(gòu) 要素構(gòu)件系統(tǒng) 167。 167。 齒輪副 167。 1－ 1 運動副及其分類 機構(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 空間運動副 1 2 1 2 1 2 運動鏈 定義：兩個以上的構(gòu)件通過運動副聯(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)機械 一般為閉鏈； 機器人和機械手 一般為開鏈。 1－ 1 運動副及其分類 機構(gòu)的組成 作為參考系的構(gòu)件，如機床床身、車輛底盤、飛機機身。（不需按比例） 定義： 一、運動副的表示方法 二、構(gòu)件的表示方法 三、繪制機構(gòu)運動簡圖的方法 167。 選取比例尺（ ?l），定出各運動副的相對位置，開始繪制。 1－ 3 平面機構(gòu)的自由度 給定 S3＝ S3(t)，一個獨立參數(shù)， θ 1＝ θ 1（ t）唯一確定，該機構(gòu)僅需要 一個獨立參數(shù)。 1－ 3 平面機構(gòu)的自由度 1 2 3 4 偏心泵 167。 167。 ＝ 3??3－ 2?3－ 1 ＝ 2（ ?） F＝ 3n－ (2Pl+Ph) 在計算機構(gòu)自由度時，可預(yù)先排除。 1－ 3 平面機構(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 ：大篩機構(gòu)的自由度 167。 1－ 4 速度瞬心及其在機構(gòu)速度分析上的應(yīng)用 位移軌跡分析 能否實現(xiàn)預(yù)定位置、軌跡要求； 確定行程、運動空間； 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動的兩構(gòu)件上瞬時速度相等的重合點。 1－ 4 速度瞬心及其在機構(gòu)速度分析上的應(yīng)用 1 2 1 2 1 2 t t 1 2 4） 機構(gòu)瞬心位置的確定 適用于求通過運動副直接相聯(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： 不適用多桿機構(gòu)； 如瞬心點落在紙外，求解不便；速度瞬心法只限于對速度進行分析 , 不能分析機構(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 ——接近等速運動； 空回程 ——急回運動。 解： 復(fù)合鉸鏈 ： D包含 2個轉(zhuǎn)動副 局部自由度： 2 虛約束： 桿 8及轉(zhuǎn)動副 F、 I引入 1個虛約束。 如 等寬凸輪 W 注意： 法線不重合時，變成實際約束！ 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個構(gòu)件時，有 m – 1個轉(zhuǎn)動副。 ∵ 一個原動件只能提供一個獨立參數(shù) ∴ 機構(gòu)具有確定運動的條件為： 自由度＝原動件數(shù) ？ 機構(gòu)具有確定性運動的條件 機構(gòu) 自由度 原動件 結(jié)論 F＝ 3?32 ? 4=1 1 F= 原動件數(shù)目 機構(gòu)有確定運動
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