機械設(shè)計第二章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析(參考版)
2024-08-15 17:12本頁面
【正文】 。 主目錄 ③ 搞清機構(gòu)自由度、復合鉸鏈、局部自由度、虛約束等概 念；能正確計算平面機構(gòu)的自由度并判斷是否具有確定 的運動。 ② 掌握（簡單）機械的機構(gòu)運動簡圖的繪制方法。 15 平面機構(gòu)的 組成原理和結(jié)構(gòu)分析 96 167。 C K1 K2 A B 1 3 2 ω1 ω2 K1 K2 A B 1 2 C ρ1 ρ2 91 因其曲率中心在無窮遠處，則其中的一個轉(zhuǎn)動副變?yōu)橐苿痈保? 因其曲率半徑為零，其中一個轉(zhuǎn)動副就在該點處。 一、高副低代應(yīng)滿足的條件： (1)代替前后機構(gòu)的自由度完全相同； (2)代替前后機構(gòu)的瞬時速度和瞬時加速度完全相同。但應(yīng)注意，每拆出一個桿組后，剩下的部分仍組成機構(gòu)，且自由度與原機構(gòu)相同，直至全部桿組拆出，只剩下 I 級機構(gòu)。 從遠離原動件的地方開始拆桿組。 7 1 3 2 4 5 6 8 3 5 1為原動件III級機構(gòu) 84 或 7為原動件Ⅱ 級機構(gòu) 6為原動件Ⅱ 級機構(gòu) 7 1 3 2 4 5 6 8 85 機架 從動件組 原動件 ∵ 原動件的自由度為 1， ∴ 從動件組的自由度為 零 。 如： 2. 機構(gòu)的級別與原動件的選擇有關(guān) 。 機構(gòu)命名方式： 按所含最高桿組級別命名 ， 如 Ⅱ 級機構(gòu) ， Ⅲ 級機構(gòu)等 。 典型 Ⅱ 級組： RRR RRP RPR PRP RPP 81 第四種形式稱為 IV級組 。 共有 5 種類型 80 n=4 （ PL＝ 6） 的桿組有以下四種類型 : 以上三種形式稱為 Ⅲ 級組 。 79 二 、 平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類 設(shè)基本桿組中有 n個構(gòu)件 ， 則由條件 F＝ 0有： F＝ 3n－ 2PL－ Ph＝ 0 考慮低副機構(gòu)：則 PL＝ 3n/2 (低副機構(gòu)中 Ph＝ 0 ) ∵ PL 為整數(shù) ， ∴ n 只能取偶數(shù) 。 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：任何一個平面機構(gòu)都可以認為是在基本機構(gòu)的基礎(chǔ)上 ， 依次添加若干個桿組所形成的 。將構(gòu)件組繼續(xù)拆分成更簡單 F＝ 0的構(gòu)件組，直到不能再拆為止。 F=1 F=0 現(xiàn)設(shè)想將機構(gòu)中的原動件和機架從機構(gòu)中斷開，則原動件與機架構(gòu)成了 基本機構(gòu) ，其 F＝ 1。 2 1 76 定義： 最簡單 的 F＝ 0 的構(gòu)件組 ， 稱為基本桿組 。 2 1 （ 或稱 I級機構(gòu) ） 定義：由一個原動件和一個機架組成的雙桿機構(gòu) 。 改進方案： 原方案： 73 局部自由度 復合鉸鏈 虛約束 n=9 Pl=12 Ph=2 F=1 74 167。例如，本題還可以在運動副 C處通過增加 1個自由度來改進，同樣也有類似上述四種情況。 改進方案： 增加機構(gòu)自由度的方法 ： 在機構(gòu)的適當位置上添加一個構(gòu)件和一個低副或者用一個高副去代替一個低副。試繪制此刨床的機構(gòu)運動簡圖，分析其運動是否能實現(xiàn)設(shè)計意圖，并提出修改方案。 虛約束 復合 鉸鏈 4 1 2 3 7 6 8 5 n = 7 PL = 10 PH = 0 F = 3 7 2 10 = 1 機構(gòu)有確定運動 ＝原動件數(shù)目 70 例 圖示為一 牛頭刨床 的初擬設(shè)計方案。 69 例 圖示機構(gòu)中，已知 lAB=lCD， lAF=lDE， LBC＝ LAD＝ LFE。 分析： 活動構(gòu)件數(shù) n： 9 2個 低副 復合鉸鏈 : 局部自由度 2個 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 動畫 4 65 局部自由度 復合鉸鏈 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 復合鉸鏈 虛約束 7 8 9 67 n = 6 PL = 8 PH = 1 F = 3 6 2 8 –1 = 2 7AC12B3DEFGHI4 56局部自由度 虛約束 4 5 6 7 計算圖所示機構(gòu)的自由度 。 61 平面機構(gòu)自由度計算公式 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 例題計算圖示
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