机构的组成原理与结构分析剖析
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1.5 机构的组成原理和结构分析构件+ 运动副⇨运动链⇨机构一、机构的组成原理机架原动件从动件组合F= 0基本杆组:最简单的不可再拆的自由度为零的构件组(或运动链),简称为杆组。
平面低副运动链自由度F = 3n -2P L 基本杆组F = 0P L = n32n= 2 P= 3 Ⅱ级杆组(双杆组两杆三副)LN=2,pl=3. II 级杆组n= 4 P= 6 Ⅲ级杆组三杆六副L三副构件3个双副构件III 级杆组n=4,pl=6 注意找中心构件。
机构可视为由原动件和若干个杆组构成。
机构的组成:在机架和原动件上每增加一个基本杆组,并不改变原来的自由度,每次增加都可以获得一个新机构;设计新机构时,在满足相同工作要求的前提下,机构的结构越简单越好,杆组级别越低越好,运动副数目越少越好。
=0F= 3n-2PLI 级机构II 级机构III 级机构机构的命名:以机构中所包含的基本杆组的最高级别组成原理任何机构都可以看作是若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动机和机架上而构成的,机构的自由度等于原动件的数目,这就是机构的组成原理。
构件+ 运动副⇨运动链⇨机构机架原动件若干基本杆组机构结构组成举例++B C2D 3E F 45G I H67J A1871245683G E F J I H ABC D注意杆组的各外接运动副不能全部联接在同一个构件上。
A 19B2++C5463DEF GA19B2645GE3C DFIHJ78HJI87在进行新机械方案设计时,可以按设计要求由杆组组成机构,进行创新设计。
原动件不同,机构的级别也有可能不同12345678二、机构的结构分析在对已有的机构或已设计完毕的机构进行运动分析和力分析时,通常需要对机构进行结构分析。
问题核心正确划分出机构组成的基本杆组机构的结构分析过程与机构的组成过程相反。
步骤⑴计算机构的自由度,确定原动件。
⑵将机构中的高副用低副替代。
⑶从传动关系上离原动件最远的输出构件开始,依次进行试拆。
(一)第1章机构的组成和结构机构:具有确定运动的实物组合体1.1 机构的组成及机构运动简图1.2 机构具有确定运动的条件1.3 机构的组成原理和结构分析1.1 机构的组成及运动简图在组成机构的构件中,必有且仅有一个构件是用于支持和安装其它构件的,称之为机架。
由于在分析机构运动时取机架为静参考系,常称之为固定杆。
每个机构必有且仅有一个机架。
输入运动的构件称原动件。
每个机构至少一件。
其余的构件为从动件。
运动副:两个构件之间直接接触所形成的可动联接两个相邻构件直接接触两者之间允许一定的相对运动每个构件至少和另外一个构件通过运动副联接机构简图:用简单的符号和线条表示机构的组成情况和运动情况构件间直接接触的点,线,面称运动副元素。
低副:面接触高副:点,线接触。
{移动副转动副运动副与构件运动简图:1.必要性为简明地表达机构的运动特性和工作原理,要去掉与运动无关的尺寸,外性等因素。
2。
用规定的符号表达构件和运动副的相对位置和性质。
构件表达中去除与运动传递无关的因素:B A AB(a)(b)B A A B (a)(b)常用平面运动副表示法v运动轨迹为直线移动副转动副平面高副齿轮副用国标规定的简单符号和线条代表运动副和构件,并按一定比例尺表示机构的运动尺寸,绘制出表示机构的简明图形。
机构运动简图与原机械具有完全相同运动特性。
例题规定符号构件的表达:用简单线条连接运动副运动简图的绘制1. 分析整个机构的工作原理2.沿着传动路线,分析相邻构件之间的相对运动关系,确定运动副的类型和数目3. 选择适当的视图平面例1:已知一机构如图所示,试绘制该机构的运动简图动画按钮1234ab c1234abca b c 141223344-----1-------2------3-----4例1:已知一机构如图所示,试绘制该机构的运动简图1234abc a b c 4-----1-------2------3-----4例1:已知一机构如图所示,试绘制该机构的运动简图B C1234A B C动画按钮A B CBC动画按钮2134移动副的演化包容面与被包容面可互换移动副可平移123123R转动副演化动画按钮动画按钮运动链:若干个构件和运动副所连接成的可动系统。
第一讲机构的结构分析概论第一讲机构的结构分析知识点归纳:一机构的组成1.构件:机器中每一个独立的运动单元,任何机器都是由若干个(两个以上)构件组合而成。
2.零件:机器的独立制造单元。
二、运动副及分类1.运动副:由两构件直接接触而组成的可动联接称为运动副。
而把两构件上能够直接接触而构成运动副的表面称为运动副的元素。
2.运动副的分类根据构成运动副的两构件的接触情况进行分类。
①高副:两构件通过点或线接触而构成的运动副。
常见的高副:凸轮副齿轮副②低副:两构件通过面接触而构成的运动副。
常见的低副有:回转副,移动副,球面副。
3. 约束:平面高副引入的1个约束,自由度为2,低副引入2个约束,自由度为1.三、运动链1.定义:若干个构件通过运动副的连接而构成的相对可动的系统称为运动链。
2.闭链:若运动链的各构件构成了首末封闭的系统,则称其为闭式运动链。
3.开链:若运动链的各构件未构成首末封闭的系统,则称其为开式运动链。
四、机构1.机构:在运动链中,若将某一构件加以固定而成为机架,则这种运动链叫机构。
2.机架:机架是固定不动的构件3.原动件:机构中按给定的已知运动规律独立运动的构件。
(一个工作着机构中,驱动机构的外力所作用的构件,又叫主动件)4.从动件:运动链中除原动件外其余活动构件。
五、机构运动简图思路:先定原动部分和工作部分(一般位于传动线路末端),弄清运动传递路线,确定构件数目及运动副的类型,并用符号表示出来。
注意事项:1.首先要搞清楚实际构造和运动情况,弄清路线:原传执。
2.高副要绘制接触处的曲线轮廓。
3.选择机构的多数构件的运动平面为投影面。
4.比例尺表示方法。
5.机架间的相对位置很重要(如对心曲柄滑块机构和偏置曲柄滑块机构)。
6.转动副的转动中心,和移动副的移动导路方向。
为了准确地反映构件间原有的相对运动,表示转动副的小圆必须与相对回转轴线重合;表示移动副的滑块,导杆或导槽,其导路必须与相对移动方向一致;表示平面高副的曲线,其曲率中心的位置必须与构件的实际轮廓相等。