第二章平面机构的运动简图和自由度.pptVIP

 研究机构运动的可能性以及运动确定的条件 §2-1 运动副、运动链和机构 机构是由构件组成的。 运动副的分类 运动副分为平面运动副和空间运动副。 1）平面运动副：组成运动副两构件间作相对平面运动。 §2-2 平面机构运动简图 功用： 现有机械分析 新机械总体方案的设计 二、运动简图的绘制： 3、运动副的符号 2、机构运动简图的绘制方法 1）分析机构，观察相对运动； 2）找出所有的构件与运动副； 3）选择合理的位置，即能充分反映机构的特性； 4）确定比例尺； 5）用规定的符号和线条绘制成简图。（从原动件开始画） 液压泵机构绘制的步骤和方法  （1）取视图面为机构运动简图投影面（2）机构共有四个构件（3）圆盘1为主动件，绕固定轴线A转动，并带动柱塞2在构件3的圆孔中往复移动；柱塞2又带动构件3在泵体（机架）4中绕固定轴线C往复摆动。当构件3上小孔对准泵体4的右侧孔时，将油吸入；对准左侧孔时，将油排出（4）盘1和机架4组成转动副A；构件1和2组成转动副B；构件2和3组成移动副，导路中心线为构件3上圆孔中心线；构件3和4组成转动副C（5）选定比例尺μ1和作图位置，按实际尺寸和μ1绘制机构运动简图 §1-4 　机构自由度的计算 (1)自由度与约束   二、机构具有确定运动的条件 1.原动件数=机构自由度,机构运动确定 铰链四杆机构： 4.构件间没有相对运动机构→刚性桁架 5.（多一个约束）超静定桁架 复合铰链 两个以上构件同时在一处以转动副相联接就构成了复合铰链 （2）局部自由度 （与输出件运动无关的自由度称局部自由度） 例1-5 计算自由度 对于具有n个活动构件的平面机构，若各构件之间共构成了PL个低副和PH个高副，则它们共引入(2PL+PH)个约束。机构的自由度F显然应为: F=3n－(2PL+PH)=3n－2PL－PH 机构的自由度的计算公式? 平面机构独立运动的数目为:所有活动构件的自由度的和减去所有运动副引入约束数目的和。 这是机构自由度的计算公式 计算下列机构的自由度 n=2, PL=3, PH=0 F=3n－2PL－PH =3*2-2*3=0 n=3, PL=5, PH=0 F=3n－2PL－PH =3*3-2*5=-1 n=3, PL=4, PH=0 F=3n－2PL－PH =3*3-2*4=1 n=4, PL=5, PH=0 F=3n－2PL－PH =3*4-2*5=2 2. 原动件数F，机构破坏） 3.原动件数机构自由度数，机构运动不确定（任意乱动） 铰链五杆机构： F=3*3-2*4-0=1 F=3*4-2*5-0=2 结论: F≤0，构件间无相对运动，不成为机构 F0, 原动件数=F，运动确定 原动件数F，运动不确定 原动件数F，机构破坏 图a：F=3*4-2*6=0 图b：F=3*2-2*3=0 图c: F=3*3-2*5=-1 1 2 3 1 2 3 1 2 3 三、计算F时注意问题 例1 计算右图所示机构的自由度解：机构中C处构成复合铰链，即该处有两个转动副 ????∴?n = 5?????PL=7?????PH=0????∴ F=3×5 - 2×7 - 1 = 1 例2 计算右图所示机构的自由度 错误计算： 不考虑复合铰链，n=7,PL=6，PH=0， 则机构自由度F=3n-2PL-PH=3×7－2×6=9。 正确计算： 考虑B、C、D、F处的复合铰链，此时n=7,PL=10，PH=0，于是 F=3n-2PL-PH=3×7－2×10=1 这与实际情况相符。 活动构件个数???n=2 低副的个数??????PL=2 高副的个数??????Ph=1 自由度???????F=3×2-2×2-1=1 方法：设想将滚子与安装滚子的构件焊成一体，预先排除局部自由度，再计算机构自由度 例1-4：计算小型压力机的自由度 例1-4：计算小型压力机的自由度 F=3*7-2*9-2=1 3. 虚约束 应在计算结果中加上虚约束数，或先将产生虚约束的构件和运动副去掉，然后再进行计算。 机构的 运动不仅与构件和运动副的数量和性质有关而且与转动副间的距离、导路的方向、曲率中心等几何条件密切相关。 在机构中，有些约束所起的限制作用可能是重复的，这种不起独立限制作用的约束称为虚约束。 常见的虚约束有以下几种情况: １）当两构件组成多个移动副，且其导路互相平行或重合时，则只有一个移动副起约束作用，其余都是虚约