機(jī)械設(shè)計(jì)第二章機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析(完整版)
【正文】 39 89 47 91(139。 θ 4 S3 1 2 3 S’3 θ 1 1 2 3 4 θ1 32 定義：保證機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)時(shí)所必須給定的 獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)稱(chēng)為機(jī)構(gòu)的自由度 。 解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù) n= 2 低副數(shù) Pl= 2 F=3n － 2Pl － Ph =3 2 － 2 2－ 1 =1 高副數(shù) Ph= 1 1 2 3 動(dòng)畫(huà) 38 大 腿 小 腿213456( b )ACBFEDB解 ：39 13478 9101118ABCD,內(nèi)燃機(jī)及其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 F＝ 3n－ (2pl＋ ph) ＝ 3 6 － 2 7 － 3 ＝ 1 40 ABCDEFIJHG1234567O( g )6n?3 2 3 6 2 8 0 2W l hF n p p? ? ? ? ? ? ? ? ?① 當(dāng)未剎車(chē)時(shí) ， ， ph=0， pl=8， 剎車(chē)機(jī)構(gòu)自由度為 ② 當(dāng)閘瓦之一剎緊車(chē)輪時(shí) ， 5n ?， ph=0， pl=7， 剎車(chē)機(jī)構(gòu)自由度為 3 2 3 5 2 7 0 1W l hF n p p? ? ? ? ? ? ? ? ?習(xí)題 218 1 2 3 4 5 6 7 8 F=3 7－ 2 10=1 計(jì)算圖示發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)的自由度 ＝原動(dòng)件數(shù)目 機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng) 分析： n = 7， pL = 10， pH = 0 42 167。 解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù) n=7 低副數(shù) PL= 10 F=3n － 2PL － PH =3 7 － 2 10－ 0 =1 可以證明： F點(diǎn)的軌跡為一直線 。 54 4 F 5 AB CD EF 1 2 3 A D B C E 06243F ????? ？ 1 2 3 A D B C E 14233 ?????F 計(jì)算具有虛約束的機(jī)構(gòu)的自由度時(shí)，應(yīng)先將機(jī)構(gòu)中引入虛約束的 構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副 除去。 61 平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式 F＝ 3n (2Pl+ Ph P?) F? F? ? 局部自由度數(shù) PH ? 高副數(shù) n ? 活動(dòng)構(gòu)件數(shù) P? ? 虛約束數(shù) PL ? 低副數(shù) F? ? 局部自由度數(shù) 62 B 2 I 9 C 3 A 1 J 6 H 8 7 D E 4 F G 5 例題計(jì)算圖示包裝機(jī)送紙機(jī)構(gòu)的自由度 。試?yán)L制此刨床的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，分析其運(yùn)動(dòng)是否能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，并提出修改方案。 2 1 （ 或稱(chēng) I級(jí)機(jī)構(gòu) ） 定義：由一個(gè)原動(dòng)件和一個(gè)機(jī)架組成的雙桿機(jī)構(gòu) 。 7 1 3 2 4 5 6 8 3 5 F=3 12 1=1 F=3 22 3=0 F=3 42 6=0 78 推論：任何一個(gè)平面機(jī)構(gòu)都可以認(rèn)為是在基本機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上 ， 依次添加若干個(gè)桿組所形成的 。 機(jī)構(gòu)命名方式： 按所含最高桿組級(jí)別命名 ， 如 Ⅱ 級(jí)機(jī)構(gòu) ， Ⅲ 級(jí)機(jī)構(gòu)等 。但應(yīng)注意，每拆出一個(gè)桿組后，剩下的部分仍組成機(jī)構(gòu)，且自由度與原機(jī)構(gòu)相同，直至全部桿組拆出，只剩下 I 級(jí)機(jī)構(gòu)。 ② 掌握（簡(jiǎn)單）機(jī)械的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制方法。 主目錄 ③ 搞清機(jī)構(gòu)自由度、復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束等概 念；能正確計(jì)算平面機(jī)構(gòu)的自由度并判斷是否具有確定 的運(yùn)動(dòng)。 一、高副低代應(yīng)滿足的條件： (1)代替前后機(jī)構(gòu)的自由度完全相同； (2)代替前后機(jī)構(gòu)的瞬時(shí)速度和瞬時(shí)加速度完全相同。 如： 2. 機(jī)構(gòu)的級(jí)別與原動(dòng)件的選擇有關(guān) 。 79 二 、 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類(lèi) 設(shè)基本桿組中有 n個(gè)構(gòu)件 ， 則由條件 F＝ 0有： F＝ 3n－ 2PL－ Ph＝ 0 考慮低副機(jī)構(gòu)：則 PL＝ 3n/2 (低副機(jī)構(gòu)中 Ph＝ 0 ) ∵ PL 為整數(shù) ， ∴ n 只能取偶數(shù) 。 2 1 76 定義： 最簡(jiǎn)單 的 F＝ 0 的構(gòu)件組 ， 稱(chēng)為基本桿組 。 改進(jìn)方案： 增加機(jī)構(gòu)自由度的方法 ： 在機(jī)構(gòu)的適當(dāng)位置上添加一個(gè)構(gòu)件和一個(gè)低副或者用一個(gè)高副去代替一個(gè)低副。 分析： 活動(dòng)構(gòu)件數(shù) n： 9 2個(gè) 低副 復(fù)合鉸鏈 : 局部自由度 2個(gè) 虛約束 : 1處 8去掉局部自由度和虛約束后： n = 6 PL = 7 F=3n － 2PL － PH =3 6 － 2 7 － 3 =1 PH = 3 64 ABCDGO 1O 2ω11 ′239566 ′78ABCDEFGH解 ：或 F=3n － 2Pl － Ph =3 7 － 2 9－ 2 =1 F=3n － 2Pl － PhF? =3 8 － 2 10－ 21 =1 動(dòng)畫(huà) 4 65 局部自由度 復(fù)合鉸鏈 虛約束 n=10 Pl=14 Ph=1 P’=1 題 1 F’=1 66 n = 8 PL = 11 PH = 1 F = 3 8 2 11 –1 = 1 6 ADEC HGFIBK123456789局部自由度 復(fù)合鉸鏈 虛約束 7 8 9 67 n = 6 PL = 8 PH = 1 F = 3 6 2 8 –1 = 2
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