第三章 机构结构理论.pptVIP

第三章机构的结构理论§3-1机构的组成理论1．运动副(1)运动副的自由度2．运动副的分类1)根据运动副的自由度数分类具有1个自由度的运动副为?类副具有2个自由度运动副为??类副具有3个自由度的运动副为???类副具有4个自由度的运动副为?Ⅴ类副具有5个自由度的运动副为Ⅴ类副2)根据运动副的约束分类1)Ⅰ类副：自由度f=1的运动副转动副（用R表示，revolutepair）移动副（用P表示，prismaticpair）螺旋副（用H表示，helicalpair）2)Ⅱ类副：自由度f=2的运动副圆柱副(用C表示，cylindricalpair)球销副(用S′表示,slottedsphericalpair)3)Ⅲ类副：自由度f=3的运动副Ⅲ类运动副中，提供3个约束，即C=3。球面副(用S表示,sphericalpair)平面副(用E表示,evenpair)4)Ⅳ类副：自由度f=4的运动副Ⅳ类副中，提供2个约束，即C=2。球槽副(用SG表示,spheregroovepair)圆柱平面副(用CE表示,cylindricalevenpair)5)Ⅴ类副：自由度f=5的运动副?Ⅴ类副中，提供1个约束，即C=1。球平面(SE,sphereevenpair)为其代表，提供三个转动自由度和二个移动自由度。二、运动链若干构件通过运动副的连接而组成的可动构件系统，称之为运动链。按构件系统是否封闭，分为闭链系统和开链。（1）闭链：构成封闭环式的运动链，称为闭链闭链中，每个构件上至少有2个运动副元素。闭链中有单环闭链和多环闭链，(2)开链：用运动副连接的构件没有形成首尾封闭的系统，称之为开链。开链中，首尾构件上仅有一个运动副元素。三、机构(1)闭链机构：选择闭式运动链中的某个构件为机架，则该运动链成为闭链机构。闭链机构分为单环闭链机构和多环闭链机构§3-2机构的自由度的计算1．空间闭链机构的自由度在空间闭链机构中，每个可动构件在三维空间有6个自由度，绕x,y,z轴的转动和沿x,y,z轴的移动.如该机构有n个可动构件，则自由度总数为6n。每个Ⅰ类运动副有1个自由度，提供5个约束，若机构中有个Ⅰ类副，将提供5个约束。每个Ⅱ类运动副有2个自由度，提供4个约束，若机构中有个Ⅱ类副，将提供4个约束。每个Ⅲ类运动副有3个自由度，提供3个约束，若机构中有个Ⅲ类副，将提供3个约束。机构自由度应为各可动构件自由度之和减去各类运动副提供的约束总和2．空间开链机构的自由度例1：计算图示开链机构自由度3、单环闭链机构的自由度计算四、计算机构自由度注意事项（7)支路：一系列边的集合，边1、2、6、7成为一支路(8)环路：支路封闭则形成环路，环路中，只能通过节点一次，不能重复平面图完全连接图(6)完全连接图:图中节点与节点之间均有边连接，称之为完全连接图。（9）支路长度：构成支路或环的边数，称支路长度支路1，2，6，7长度为4126775431262345617712612367（10）关联矩阵，把图中的节点作为矩阵的行，所得之矩阵称为关联矩阵。=1，表示i顶和j边连接。=0,表示i顶和j边无连接。关联矩阵元素为把边作为矩阵的列，节点①与边1，6，7联接，则节点②与边1，2联接，==1，余者为零。=0，说明节点④与边5无联接。为1，12354671234651234567100001111000000110000123456001100100011000000110顶边公共约束的判别:（1）作平面运动的机构，各构件受到3个公共