第一章平面机构的结构分析

112(c)yxyxxyxyyxx第一章平面机构的结构分析（一）教学要求1、了解课程的性质与内容，能根据实物绘制机构运动简图2、熟练掌握机构自由度计算方法。了解机构组成原理（二）教学的重点与难点1、机构及运动副的概念、绘机构运动简图2、自由度计算，虚约束，高副低代（三）教学内容§1-1机构结构分析的目的和方法研究机构的组成原理和机构运动的可能性以及运动确定的条件§1-2机构的组成机构是由构件组成的。一、运动副：构件间的可动联接。（既保持直接接触，又能产生一定的相对运动）高副：点线接触低副：面接触运动副元素自由度：构件含有独立运动的数目约束：对独立运动的限制低副：2个约束，1个自由度高副：1个约束，2个自由度低副：①转动副：两个构件间不能作旋转运动的运动副；②移动副：两个构件间不能作移动运动的运动副。高副：①齿轮副；②凸轮副。OyAxyA'xyx2112212121212x41z2y3二、运动链、机构1、运动链：两个以上构件通过运动副联接而成的系统①平面运动链；②空间运动链（根据各构件间的相对运动为平面运动还是空间运动分类）2、机构（从运动链角度）：1、对一个运动链2、选一构件为机架3、确定原动件（一个或数个）4、原动件运动时，从动件有确定的运动。§1-3平面机构运动简图一、用规定的符号和线条按一定的比例表示构件和运动副的相对位置，并能完全反映机构特征的简图。二、绘制：1、运动副的符号转动副：移动副：齿轮副：凸轮副：(b)(a)12211221211223141322、构件（杆）：3、机构运动简图的绘制，（模型，鄂式破碎机）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，)(mmml图上尺寸实际尺寸5）用规定的符号和线条绘制成间图。（从原动件开始画）§1-4平面机构的自由度机构的自由度：机构中各构件相对于机架所能有的独立运动的数目。一、计算机构自由度（设n个活动构件，PL个低副，PH个高副）HLPPnF23二、机构具有确定运动的条件（原动件数F，机构破坏）104233F原动件数=机构自由度铰链五杆机构：205243F原动件数机构自由度数，机构运动不确定（任意乱动）21A5B14E4D'CC'D343121ACB432D205243F构件间没有相对运动机构→刚性桁架105233F（多一个约束）超静定桁架F≤，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，机构破坏三、计算F时注意问题（1）复合铰链m-1例：1010273F（2）局部自由度（与输出件运动无关的自由度称局部自由度）?213233F112223F（3）虚约束：在特殊的几何条件下，有些约束所起的限制作用是重复的，这种不起独立限制作用的约束称为虚约束。104233F006243F图1-15作业：P498，题1-1，1-2，1-3，1-4。平面机构的虚约束常出现于下列情况：（1）不同构件上两点间的距离保持恒定……（2）两构件构成各个移动副且导路互相平行（3）两构件构成各个转动副且轴线互相重合……（4）在输入件与输出件之间用多组完全相同的运动链来传递运动……（见课本P14）例：计算自由度（先看有无注意事项，复合铰链……，再看有几个构件）219273F1、107253F2、126253F，其中B、C为复合铰链。32121A5B14E4D'CC'D31A4B2D3DmFE'56C4m7281AE1