机械原理课件_第二章解析.ppt

§2-9 平面机构中的高副低代 高副低代 —— 机构中的高副以低副来代替的方法。 （1）高副低代应满足的条件： 1）代替前后机构的自由度完全相同； 2）代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度完全相同。 （2）高副低代的方法： 圆弧高副机构 非圆弧高副机构 结论： 在平面机构中进行高副低代时，为了使代替前后机构的自由 度、瞬时速度和加速度都保持不变， 只要用一个虚拟的构件分 别与两高副构件在接触点的曲率中心处以转动副相联就行了。 若高副两元素之一为直线，则低代时 虚拟构件这一端的转动副将转化为移动副。 若高副两元素之一为一个点，则低代 时虚拟构件这一端的转动副就在此点处。 由上述可知，在对高副机构进行分析 时，可根据高副低代的方法，先将高副机 构转化为低副机构，然后再进行机构的结 构、运动及力分析。 平面机构中的高副低代(2/2) 内燃机及其机构运动简图 机构自由度计算举例 例 1 图示牛头刨床设计方案草图。设计思路为：动力由曲柄1输入，通过滑块2使摆动导杆 3 作往复摆动，并带动滑枕4作往复移动 ，以达到刨削加工目的。 试问图示的构件组合是否能达到此目的？ 如果不能，该如何修改？ 1 2 3 4 解：首先计算设计方案草图的自由度 F = 3n-2Pl-Ph=3×4-2×6 =0 改进措施： 1. 增加一个低副和一个活动构件； 2. 用一个高副代替低副。 即表示如果按此方案设计机构，机构是不能运动的。必须修改，以达到设计目的。 1 2 3 4 * 机构示意图，表示机构组成和结构 机构运动简图，对于设计主要用于机构原理方案设计阶段，通过这个图，可以看出机构大概的组成，构件和构件之间的关系，运动副的数目类型等 能判断这个机构能不能实现预期运动， 对于分析现有机器，可以分析机构的运动特征， 结合一个四杆机构说明（板书），构件形状、运动副，构件运动尺寸 这章知识是后面课程学习的基础，在后面几个章节，我们将详细讨论几种常见机构的组成特征，运功特性、功能和设计方法 机构自由度、机构运动简图将是之后频繁用到的两个主要的工具 为了掌握好这章内容，我们布置几个作业，以巩固这些知识 * * 第二章 机构的结构分析 §2-1 机构结构分析的内容及目的 §2-2 机构的组成 §2-3 机构运动简图 §2-4 机构具有确定运动的条件 §2-5 机构自由度的计算 §2-6 计算平面机构自由度时应注意的事项 §2-7 虚约束对机构工作性能的影响及机构结构的 合理设计 §2-8 平面机构的组成原理、结构分类及结构分析 §2-9 平面机构中的高副低代 返回 §2-1 机构结构分析的内容及目的 主要内容及目的是： 机构的组成及机构运动简图的画法； 了解机构具有确定运动的条件； 研究机构的组成原理及结构分类。 是两构件参与接触而构成 运动副的表面。 是两构件直接接触而构成的可 动连接； §2-2 机构的组成 1.构件 零件 是机器中的一个独立制造单元体； 构件 是机器中的一个独立运动单元体,一 个构件可以由一个或多个零件组成。 从运动来看，任何机器都是由若干个构件组合而成的。 任何机器都是由许多零件组合而成的。 气缸体 连杆体 连杆头 曲轴 齿轮 活塞 2.运动副 运动副 运动副元素 例2-1 轴与轴承、滑块与导轨、两轮齿啮合。 3）按其相对运动形式分 转动副（回转副或铰链） 移动副 螺旋副 球面副 运动副还可分为平面运动副与空间运动副两类。 2）按其接触形式分 高副： 点、线接触的运动副 低副： 面接触的运动副 （1）运动副的分类 1）按其引入的约束数目分： Ⅰ级副、 Ⅱ级副、 ……Ⅴ级副。 机构的组成(2/4) 3.运动链 构件通过运动副的连接而构成的相对可动的系统。 闭式运动链 （简称闭链） 开式运动链 （简称开链） 平面闭式运动链 空间闭式运动链 平面开式运动链 空间开式运动链 （2）运动副符号 运动副常用规定的简单符号来表达（GB4460－84）。 各种常用运动副模型 常用运动副的符号表 机构的组成(3/4) 但当机 构安装在运动的机械上时则是运动的。 ——按给定已知运动规律 独立运动的构件； 4.机构 具有固定构件