《機(jī)械原理》課件第2章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分.ppt

本章教學(xué)目的, 了解機(jī)構(gòu)的組成，搞清運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)鏈、自由度 等概念； 能繪制常用機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖； 能計(jì)算平面機(jī)構(gòu)的自由度； 了解平面機(jī)構(gòu)組成的基本原理； 掌握機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的方法。,第2章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析,第二章 機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析,本章教學(xué)內(nèi)容,2-1 機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容與目的 2-2 機(jī)構(gòu)的組成 2-3 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制 2-4 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件 2-5 機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算 2-6 計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度應(yīng)注意事項(xiàng) 2-7 機(jī)構(gòu)的組成原理及結(jié)構(gòu)分析 2-8 平面機(jī)構(gòu)中的高副低代,機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容及目的是:,1、機(jī)構(gòu)的組成及其表達(dá),2-1 機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容及目的,2、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的確定性問(wèn)題,3、創(chuàng)造新機(jī)構(gòu)的規(guī)律性是什么,2、運(yùn)動(dòng)副 運(yùn)動(dòng)副：指兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)連接。 運(yùn)動(dòng)副元素：指兩個(gè)構(gòu)件直接接觸而構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的表面。,從制造加工角度：機(jī)械由零件組成 零件制造單元體 從運(yùn)動(dòng)和功能實(shí)現(xiàn)角度： 構(gòu)件獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的單元體,2-2 機(jī)構(gòu)的組成,注意：構(gòu)件可以是單一零件，也可以是幾個(gè)零件的剛性聯(lián)接,1、構(gòu)件（link）,運(yùn)動(dòng)副元素不外乎為點(diǎn)、線、面。,軸與軸承,兩輪齒嚙合,滑塊與導(dǎo)軌,圓柱面與圓孔面,棱柱面與棱孔面,兩輪齒曲面,1. 構(gòu)件的自由度：指一個(gè)構(gòu)件相對(duì)另一個(gè)構(gòu)件可能出現(xiàn)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。一個(gè)自由構(gòu)件在空間具有6個(gè)自由度。,2. 約束：指通過(guò)運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接的兩構(gòu)件之間的某些相對(duì)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)所受到的限制。（自由度與約束關(guān)系fs=6） 運(yùn)動(dòng)副引入的約束數(shù)等于兩構(gòu)件相對(duì)自由度減少的數(shù)目。 運(yùn)動(dòng)副引入的約束數(shù)：最少為1個(gè)，最多為5個(gè)。, 構(gòu)件自由度與約束,1. 按運(yùn)動(dòng)副相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式分, 運(yùn)動(dòng)副分類,轉(zhuǎn)動(dòng)副,移動(dòng)副,螺旋副,球面副,2. 按運(yùn)動(dòng)副引入的約束數(shù)分：,X級(jí)運(yùn)動(dòng)副：指引入X個(gè)約束的運(yùn)動(dòng)副。,級(jí)副、級(jí)副、級(jí)副、級(jí)副、級(jí)副,級(jí)副,級(jí)副,級(jí)副,3. 按運(yùn)動(dòng)副接觸形式分, 低副: 兩構(gòu)件通過(guò)面接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副統(tǒng)稱為低副; 高副: 凡兩構(gòu)件系通過(guò)點(diǎn)或線接觸而構(gòu)成的運(yùn) 動(dòng)副統(tǒng)稱為高副;,4. 按運(yùn)動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)空間分: 平面運(yùn)動(dòng)副:指構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為平面運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副; 空間運(yùn)動(dòng)副:指構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為空間運(yùn)動(dòng)。,常用運(yùn)動(dòng)副的符號(hào),常用運(yùn)動(dòng)副的符號(hào)（續(xù)）,三、運(yùn)動(dòng)鏈, 運(yùn)動(dòng)鏈:指兩個(gè)以上的構(gòu)件通過(guò)運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接而構(gòu)成的可相對(duì)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。, 閉式運(yùn)動(dòng)鏈: 運(yùn)動(dòng)鏈的各構(gòu)件構(gòu)成首尾封閉的系統(tǒng)。, 開(kāi)式運(yùn)動(dòng)鏈: 運(yùn)動(dòng)鏈的各構(gòu)件未構(gòu)成首尾封閉的系統(tǒng)。,注：開(kāi)式運(yùn)動(dòng)鏈廣泛應(yīng)用于機(jī)械手和機(jī)器人當(dāng)中,平面運(yùn)動(dòng)鏈:各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為平面運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)鏈。 空間運(yùn)動(dòng)鏈:各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為空間運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)鏈 。,空間運(yùn)動(dòng)鏈,機(jī)構(gòu):在運(yùn)動(dòng)鏈中將一構(gòu)件加以固定, 而其余構(gòu)件都具有確定的運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)鏈便成為機(jī)構(gòu)。,機(jī)架：機(jī)構(gòu)中固定不動(dòng)構(gòu)件。, 平面機(jī)構(gòu): 機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為平面運(yùn)動(dòng)。 空間機(jī)構(gòu): 機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為空間運(yùn)動(dòng)。,機(jī)架,原動(dòng)件,原動(dòng)件: 機(jī)構(gòu)中按給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。,從動(dòng)件:機(jī)構(gòu)其余活動(dòng)構(gòu)件。,四、機(jī)構(gòu),2-3 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖, 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖,機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：指根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸, 按一定的比例尺定出各運(yùn)動(dòng)副的位置, 并用國(guó)標(biāo)規(guī)定的簡(jiǎn)單線條和符號(hào)代表構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副，繪制出表示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡(jiǎn)明圖形。, 常用構(gòu)件的表示方法,為什么要畫機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖？,機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)：與原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律、運(yùn)動(dòng)副類型、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺寸有關(guān)。,一般構(gòu)件的表示方法,常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào),常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào)(續(xù)）,繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖,順口溜：先兩頭，后中間， 從頭至尾走一遍， 數(shù)數(shù)構(gòu)件是多少， 再看它們?cè)跸嗦?lián)。,步驟： 1.運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械，搞清楚運(yùn)動(dòng)副的類型、數(shù)目和構(gòu)件數(shù)目；,4.檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)是否滿足運(yùn)動(dòng)確定的條件。,2.測(cè)量各運(yùn)動(dòng)副之間的尺寸，選投影面（運(yùn)動(dòng)平面）， 繪制示意圖。,3.按比例繪制運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。 簡(jiǎn)圖比例尺： l =實(shí)際尺寸 m / 圖上長(zhǎng)度mm,思路：先定原動(dòng)部分和工作部分（一般位于傳動(dòng)線路末端），弄清運(yùn)動(dòng)傳遞路線，確定構(gòu)件數(shù)目及運(yùn)動(dòng)副的類型，并用符號(hào)表示出來(lái)。,舉例：繪制破碎機(jī)和偏心泵的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。,例題一：繪制圖示顎式破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖,分析：該機(jī)構(gòu)有6個(gè)構(gòu)件和7個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。,6, 畫機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的方法,破碎機(jī)動(dòng)畫,繪制圖示鱷式破碎機(jī)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。,繪制圖示偏心泵的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖,偏心泵,例題二、圖示為一沖床。繞固定中心A轉(zhuǎn)動(dòng)的菱形盤1為原動(dòng)件，與滑塊2在B點(diǎn)鉸接，滑塊2推動(dòng)撥叉3繞固定軸C轉(zhuǎn)動(dòng)，撥叉3與圓盤4為同一構(gòu)件，當(dāng)圓盤4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)連桿5使沖頭6實(shí)現(xiàn)沖壓運(yùn)動(dòng)。試?yán)L制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。, 畫機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的方法,分析：,繪制簡(jiǎn)圖：,沖床動(dòng)畫,課堂作業(yè):,1.繪制動(dòng)畫中內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。,2.繪制動(dòng)畫中簡(jiǎn)易沖床的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。,1. 分析機(jī)構(gòu)的組成及運(yùn)動(dòng)情況，確定機(jī)構(gòu)中的機(jī)架、原動(dòng)部分、傳動(dòng)部分和執(zhí)行部分，以確定運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目。 2. 循著運(yùn)動(dòng)傳遞的路線，逐一分析每?jī)蓚€(gè)構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，確定運(yùn)動(dòng)副的類型和數(shù)目; 3. 恰當(dāng)?shù)剡x擇投影面：一般選擇與機(jī)械的多數(shù)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)平面相平行的平面作為投影面。 4. 選擇適當(dāng)?shù)谋壤? 定出各運(yùn)動(dòng)副之間的相對(duì)位置，用規(guī)定的簡(jiǎn)單線條和各種運(yùn)動(dòng)副符號(hào), 將機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖畫出來(lái)。,運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制步驟：,