第一章机构的结构设计.ppt

基本要求 基本要求 ● 从功能与结构设计的角度认识和了解运动副与运动副元素。 ● 掌握机构运动简图的绘制方法。能够将实际机构或机构的结构简图绘制成机构运动简图；能看懂各种复杂机构的运动简图；能用机构运动简图表达自己的设计构思。 ● 了解运动链和机构的结构以及机构结构设计的理论和方法，掌握运动链成为机构的条件。 基本要求 ● 熟练掌握机构自由度的计算方法，从结构和功能设计的角度了解局部自由度及虚约束，能准确识别出机构中存在的复合铰链、局部自由度和虚约束，并作出正确处理。 ● 掌握机构的组成原理和结构分析方法。了解高副低代的方法；会判断杆组、杆组的级别和机构的级别；学会将II级、III级机构分解为机架、原动件和若干基本杆组的方法。 基本要求 习题 第一章习题 　1.27、1.28、1.29a)、c)、d)、f)、h)、j)、1.30、1.31　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 构件 滚动副 凸轮副 齿轮副 转动副 移动副 开式运动链 机构 曲柄滑块机构 摇块机构 导杆机构 缝纫机脚踏板 椭圆仪 行星轮系 平面机构的高副低代 　　二、平面机构的高副低代 r1 r2 O1 O2 O2 r2 ? O1 高副低代 接触点处两高副元素的曲率半径为有限值 接触点处两高副元素之一的曲率半径为无穷大 高副低代 虚拟构件 虚拟构件 机构的组成原理 三、机构的组成原理 　　基本概念 　　基本机构—仅由一个基本杆组构成的机构。 　　复合机构—由一个以上基本杆组构成的机构。 　　按基本杆组的机构结构综合步骤 ● 按自由度要求设计出驱动杆组； ● 将基本杆组依次联接到原动件、机架上，或者机架和其它基本杆组的构件上，组成机构。 机构结构组成举例－一个原动件 ? ? 　　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 1 8 B C 2 D 3 E F 4 5 G I H 6 7 J 机构结构组成举例 机构结构组成举例－两个原动件 ? ? 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。 A 1 9 B 2 C 5 4 6 3 D E F G H J I 8 7 机构结构组成举例 机构结构分析 四、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动力分析时，通常需要对机构进行结构分析。 　 意义 　　基本杆组是组成机构的核心，具有自由度为零和不可再分拆的属性以及运动和动力的确定性。 　　通过机构的结构分析，可以将类型繁多的各种机构分析问题归纳为数量有限的几种基本杆组的分析和求解问题，从而简化了机构的分析。 　　问题核心 　　正确划分出机构的基本杆组　　 　　机构的结构分析过程与机构的组成过程相反。　 结构分析步骤 　　步骤 　　(1)计算机构的自由度，确定原动件。 　　(2)将机构中的高副用低副替代。 　　(3)从传动关系上离原动件最远的构件开始，依次进行试拆。试拆时，先按II级组试拆，若无法拆除，再试拆高一级别的杆组。 　　(4)每拆除一个杆组后，机构的剩余部分仍应是一个自由度不变的完整机构，直至只剩下驱动杆组。 　　(5)按所有基本杆组中的最高级别杆组确定该机构的类别，作为对机构进行运动分析和动力分析时，选择相应方法的依据。 结构分析例题 　　机构结构分析例题　 第一次试拆 　以构件1为原动件 B A I 2 E 1 4 3 6 5 7 9 8 D H C G J F 10 结构分析例题 　　机构结构分析例题　 第一次试拆 　以构件1为原动件 B A I 2 E 1 4 3 6 5 7 9 8 D H C G J F 10 结构分析例题 　　机构结构分析例题　 错误！ 不是III级组。 B A 2 E 1 4 3 5 D C F 10 I 6 7 9 8 H G J F 结构分析例题 　　机构结构分析例题　 错误！ 剩余部分不是完整机构，存在运动不确定构件。 B A I 2 1 4 3 7 9 8 D H C J F 10 G E 6 5 F E 6 5 F 结构分析例题 　　机构结构分析例题　 正确！ 继续拆分基本杆组。 B A 2 E 1 4 3 6 5 7 D H C G F 10 I 9 8 J I 9 8 J 结构分析例题 　　机构结构分析例题　 第二次试拆 B A 2 E 1 4 3 6 5 7 D H C G F 10 I 9 8 J I 9 8 J 结构分析例题 　　机构结构分析例题　 第二次试拆 B A 2 E 1 4 3 6 5 7 D H C G F 10 I 9 8 J I 9 8 J 结构分析例题 　　机构结构分析例题　 错误！ 不是II