第二章 机构的组成和自由度计算.pptVIP

2、局部自由度 （ Partial freedom） F=3n － 2PL － PH －FP =3×3 －2×3 －1 －1 =1 本例中局部自由度 F’ =1 或计算时去掉滚子和铰链： F=3×2 －2×2 －1 =1 定义：构件局部运动所产生的自由度。 出现在加装滚子的场合，计算时应去掉F’。 滚子的作用：滑动摩擦?滚动摩擦。 1 2 3 1 2 解：n= 4， PL= 6， F=3n － 2PL － PH =3×4 －2×6 =0 1 2 3 4 A B C D E F PH=0 3、虚约束( formal constraint) 定义：对机构的运动实际不起作用的约束。 计算自由度时应去掉虚约束p’。 ∵ FE＝AB ＝CD ，故增加构件4前后E点的轨迹都是圆弧，。 增加的约束不起作用，应去掉构件4。 ⑥已知：AB＝CD＝EF，计算图示平行四边形机构的自由度。 第二章 机构的组成和自由度计算 2.1 机构和构件 2.2 运动副 2.3 机构运动简图 2.4 机构自由度的计算 本章模型：复合可拆铰链、连杆、偏心泵、破碎机、四杆五杆机构、滚子凸轮、移动副、虚约束平行四边形 2.1 机构和构件 从功能和运动角度看，一部机器由各种机构组成 2.1.1 机构 定义：具有确定运动的运动链称为机构 ,且有一个构件为机架。 2.1.2 构件 定义：机构中独立运动的单元体。 内燃机中的连杆 若干 1个或几个 1个 机构的组成： 机构＝机架＋原动件＋从动件 机构是由若干构件经运动副联接而成的，很显然，机构归属于运动链，那么，运动链在什么条件下就能称为机构呢？即各部分运动确定。分别用四杆机构和五杆机构模型演示得出如下结论： 在运动链中，如果以某一个构件作为参考坐标系，当其中另一个（或少数几个）构件相对于该坐标系按给定的运动规律运动时，其余所有的构件都能得到确定的运动，那么，该运动链便成为机构。 2.1.3 构件的分类 固定件：也称机架。作为参考系的构件，如机床床身、车辆底盘、飞机机身。 原动件：按给定运动规律独立运动的构件。 从动件：机构中除机架和原动件的其他活动构件。 2.2 运动副 (Kinematic pair) 满足条件： a)两个构件、b) 直接接触、c) 有相对运动 2.2.1 定义： 运动副——两构件通过直接接触而构成的相对可动的联接。 三个条件，缺一不可 2.2.2 运动副元素 直接接触的部分（点、线、面） 例如：滚动轴承、齿轮齿廓、活塞与缸套等。 1、按相对运动范围分有： 平面运动副－平面运动(Plannar kinematic pair) 空间运动副－空间运动(Spatial kinematic pair ) 例如：球铰链、拉杆天线、螺旋、生物关节。 2.2.3 运动副的分类： 移动副 螺旋副 球铰链 平面机构——全部由平面运动副组成的机构。 空间机构——至少含有一个空间运动副的机构。 2 、按运动副元素分有： ①高副－ 点、线接触 例如：滚动副、凸轮副、齿轮副等。 ②低副－面接触，应力低 (lower pair) 例如：转动副（回转副）、移动副 。 转动副 移动副 2.3 机构运动简图 2.3.1 1、定义：用标准规定的简单线条、符号代表构件和运动副，并按比例定出各运动副的相对位置，选择合适的投影面画出来的用来表征构件间相对运动的图形。用以说明机构中各构件之间的相对运动关系的简单图形。 2、作用：1.表示机构的结构和运动情况。 2.作为运动分析和动力分析的依据。 3、机构示意图——不按比例绘制的机构简图 2.3.2 常见运动副符号的表示: 国标GB4460－84 1、转动副 2、移动副 3、高副 常用运动副的符号 运动副 名称 运动副符号 两运动构件构成的运动副 转动副 移动副 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 两构件之一为固定时的运动副 1 2 2 1 2 1 平面运动副 平面高副 螺旋副 2 1 1 2 1 2 2 1 2 1 1 2 1 2 球面副球销副 1 2 1 2 1 2 空间运动副 1 2 1 2 1 2 2.3.3 一般构件的表示方法 杆、轴构件 固定构件 同一构件 三副构件 两副构件 2.3.3 一般构件的表示方法 注意事项: 画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副的性质。 闭式链(Close chain)、开式链(Open chain) 3. 运动链 (Kinematic c