机械学基础课件第1章.pptVIP

前言 机械 机械设计 传动设计 结构设计 强度设计 精度设计 机器组成 机械：机构和机器的总称 机械原理 第1章 机构的组成及平面连杆机构 Ⅰ 机构的组成 一、零件、构件和机构含义 零件 构件 静联接 零件刚性组合 加工制造实体 具有确定的相对运动 关系的组合体 具有确定的相对运动关系， 能进行能量转换的组合体 ? 二、运动副及其分类 构件之间的关系 运动副：构件之间通过一定的相互接触与制约，构成 保持相对运动的可动联接 ? ? 低副：面接触 高副：点、线接触 ? 三、运动链 两个以上构件通过运动副的联接而构成的系统 四、机构及构件分类 运动链中，将某一构件固定，让其余构件按给定运动规律 相对该固定构件做运动，且运动确定，则运动链成为机构。 固定件（机架）（参考坐标系） 运动件 原（主）动件（运动规律已知） 从动件 传动从动件（传递运动） 输出从动件（输出预期运动） 构件 平面机构：所有构件在相互平行的平面内运动的机构 五、平面机构运动简图 例题1－1：绘制如图所示活塞泵机构的机构简图。 忽略---构件外形（高副除外）、断面尺寸、组成构件的零件数目 和联接方式 运动简图 用国标规定的简单符号和线条 按一定比例 绘制表示机构的简单图形 运动副和构件 组成情况 运动情况 反映---构件数目、运动副类型和数目、各运动副相对位置、 机架、主动件 运动副的表示方法 活动件 固定件 构件的表示方法 1．自由度：相对参考系具有独立运动的数目 六、运动链成为机构的条件 2．约束：运动副---------约束-----------自由度 3个自由度 2个自由度 低副构件 高副构件 3．自由度计算公式： W=3n – 2PL - PH 低副的数目 活动构件的数目 高副的数目 1个自由度 ? 机构的主动件（原动件）数目=机构的自由度数目（W） W=0 W=-1 4．运动链成为机构的条件 W＞ 0 W=1 W=1 W=2 刚性桁架 超静定桁架 ?? 运动副 运动链 机构 零件、构件 ? ? ? ? 例题 复合铰链：两个以上构件在同一处以转动副相联接 5.计算自由度的注意事项： K个构件构成（K－1）个回转副 识别 局部自由度：机构中出现一种与输出构件运动无关的自由度。 尖顶 排除 某些构件所具有的自由度仅与其自身的局部运动有关， 不影响其他构件的运动 虚约束：机构中不起独立限制作用的重复约束 导路重合的虚约束（2个移动副） 轴线重合的虚约束（2个转动副） 两构件间构成多个运动副 机构中对运动不起作用的对称部分 齿轮传动 除去 联接构件与被联接构件上联接点轨迹重合 除去 例6 例7 Ⅱ 铰链四杆机构的型式 低副 转动副 基本型式 （曲柄：转角=360o） （摇杆：转角360o） 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 雷达调整机构 缝纫机脚踏机构 粉碎机 雨刷 搅拌机 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 惯性筛 插床机构 双曲柄机构 双摇杆机构 铰链四杆机构的演化 2、曲柄滑块机构的演化 导杆机构 1为机架：导杆机构 2、3为机架：滑块机构 转动导杆机构 摆动导杆机构 摆动滑块机构 固定滑块机构 要求：能实现预定的运动规律、灵活、可靠、传力好 Ⅲ 铰链四杆机构的特性 特性： 运动特性：1.曲柄存在的条件 2.急回特性 传力特性：3．压力角和传动角 4．死点位置 1．曲柄存在的条件 1）最短杆长度+最长杆长度其余两杆长度之和（必要条件） 2）在铰链四杆机构中，曲柄是最短杆 结论 如果：最短杆长度+最长杆长度其余两杆长度之和 双曲柄机构 双摇杆机构 连架杆 连架杆 曲柄摇杆机构 机架 连杆 如果：最短杆长度+最长杆长度＞其余两杆长度之和： 双摇杆机构 2. 急回特性 现象 曲柄和连杆共线位置 （极限位置1） 曲柄和连杆共线位置 （极限位置2） 行程速比系数K： 极位夹角： 原因 描述 两个极限位置的夹角θ: 极位夹角 φ1=180º+ θ φ2=180º- θ 忽略惯性力、重力、摩擦力 机构工作时， 角是变化的． 最小传动角出现的位置 四．死点位置 在曲柄摇杆机构中， 主动件为摇杆 在曲柄滑块机构中， 主动件为滑块 从动杆AB与连杆BC共线位置 现象 原因 位置 产生条件 采用惯性件 采用机构错列的方法 消除方法 避开 利用方法 Ⅳ 平面连杆机构的设计 特点： 1.能传递较大的动力，几何形状简单，易加工 2.运动形式多样性 3.在主动件运动规律不变的情况下，通过改变连杆机构 各构件的相对尺寸，可使从动件实现不同