平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析(2)課件

1、平面運動副平面運動副空間運動副空間運動副作平面運動的自由構(gòu)件具有三個自由度作平面運動的自由構(gòu)件具有三個自由度兩構(gòu)兩構(gòu)件為件為活動活動構(gòu)件構(gòu)件有一有一個構(gòu)個構(gòu)件固件固定定121212121221轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動動副副12兩構(gòu)兩構(gòu)件為件為活動活動構(gòu)件構(gòu)件有一有一個構(gòu)個構(gòu)件固件固定定1212121212121212移移動動副副齒輪齒輪的輪的輪齒與齒與輪齒輪齒接觸接觸凸輪凸輪與從與從動件動件的接的接觸觸高高副副121212212121構(gòu)件和運動副的表示方法構(gòu)件和運動副的表示方法雙雙副副三三副副構(gòu)構(gòu)件件移動副平面低副平面低副轉(zhuǎn)動副：構(gòu)成運動副的兩構(gòu)件只能繞某一軸線作相對轉(zhuǎn)動。移動副：構(gòu)成運動副的兩構(gòu)件只能沿某一軸

2、線作相對移動。轉(zhuǎn)動副線接觸線接觸點接觸點接觸圓柱副圓柱副球面副球面副球面與圓柱副球面與圓柱副螺旋副螺旋副圓柱與平面副圓柱與平面副原動件原動件傳動部分傳動部分執(zhí)行部分執(zhí)行部分1-2-3-4-7-8 1-6-5-4-7-8工作原理工作原理說明：要使自由度大于零的運動鏈成為機構(gòu)，原動件的數(shù)目不可多于運動鏈的自由度數(shù)。 說明：要使自由度大于零的運動鏈成為機構(gòu)，原動件說明：要使自由度大于零的運動鏈成為機構(gòu)，原動件的數(shù)目不可少于運動鏈的自由度數(shù)。的數(shù)目不可少于運動鏈的自由度數(shù)。 計算是否正確？計算是否正確？搖篩機構(gòu)中，構(gòu)件搖篩機構(gòu)中，構(gòu)件2 2、3 3、4 4同在同在C C 處處組成轉(zhuǎn)動副。因此此機構(gòu)的自

3、由度為：組成轉(zhuǎn)動副。因此此機構(gòu)的自由度為： 搖篩機構(gòu)搖篩機構(gòu) 搖篩機構(gòu)搖篩機構(gòu)C 處側(cè)視圖處側(cè)視圖2.2.局部自由度局部自由度計算機構(gòu)自由度：計算機構(gòu)自由度：(a) F=2(b) F=1圖a F=3X3-2X3-1=2圖b11-22-23F計算圖示機構(gòu)自由度：計算圖示機構(gòu)自由度：00-62-43F10-42-33Fa.a.兩構(gòu)件之間構(gòu)成多個運動副時兩構(gòu)件之間構(gòu)成多個運動副時b.b.兩構(gòu)件上某兩點間的距離在運動過兩構(gòu)件上某兩點間的距離在運動過程中始終保持不變時程中始終保持不變時c.c.聯(lián)接構(gòu)件與被聯(lián)接構(gòu)件上聯(lián)接聯(lián)接構(gòu)件與被聯(lián)接構(gòu)件上聯(lián)接點的軌跡重合時點的軌跡重合時d.d.機構(gòu)中對運動不起作用的對

4、稱部分機構(gòu)中對運動不起作用的對稱部分解：去掉機構(gòu)中的局部自解：去掉機構(gòu)中的局部自由度和虛約束，則：由度和虛約束，則：276HLPPn22-72-63F方法：用兩個轉(zhuǎn)動副和一個方法：用兩個轉(zhuǎn)動副和一個構(gòu)件來代替一個高副，這兩構(gòu)件來代替一個高副，這兩個轉(zhuǎn)動副分別處在高副兩輪個轉(zhuǎn)動副分別處在高副兩輪廓接觸點的曲率中心。廓接觸點的曲率中心。注意：對于一般的高副機注意：對于一般的高副機構(gòu)，在不同位置有不同的構(gòu)，在不同位置有不同的瞬時替代機構(gòu)。經(jīng)高副低瞬時替代機構(gòu)。經(jīng)高副低代后的平面機構(gòu)，可視為代后的平面機構(gòu)，可視為平面低副機構(gòu)。平面低副機構(gòu)。請高副低代下圖所示的機構(gòu)。請高副低代下圖所示的機構(gòu)。nppnF

5、LL23023pL和n必須為整數(shù)。II級桿組：3p2,nL不包含封閉多邊形、只包含兩副構(gòu)件的桿組。6p4,nL包含具有三個運動副元素的剛性構(gòu)件(或三個構(gòu)件組成的三角形)的桿組稱為級組。包含四個構(gòu)件組成的四邊形的桿組稱為級組；其余依此類推。級組級組級組級組機構(gòu)的級別由桿組的最高級別決定。觀察八桿機構(gòu)的組成過程：觀察八桿機構(gòu)的組成過程： 解： （1）機構(gòu)的自由度計算：101329323HLppnF（2 2）分析當構(gòu)件）分析當構(gòu)件1 1作為原動件時機構(gòu)的組成情況。首先從傳作為原動件時機構(gòu)的組成情況。首先從傳動路線上離原動件最遠的構(gòu)件動路線上離原動件最遠的構(gòu)件4 4開始拆桿組，先拆下由構(gòu)件開始拆桿組，

6、先拆下由構(gòu)件4 4，5 5和轉(zhuǎn)動副和轉(zhuǎn)動副K，L，M組成的組成的級桿組，接著依次拆下級桿組，接著依次拆下3 3個個級級桿組：構(gòu)件桿組：構(gòu)件6 6，7 7和轉(zhuǎn)動副和轉(zhuǎn)動副J，I，H；構(gòu)件；構(gòu)件8 8，9 9和轉(zhuǎn)動副和轉(zhuǎn)動副C，F(xiàn)，G；構(gòu)件；構(gòu)件2 2，3 3和轉(zhuǎn)動副和轉(zhuǎn)動副B，D及移動副及移動副E E；最后剩下由原動件；最后剩下由原動件1 1和機架和機架1010組成的組成的級機構(gòu)，如圖級機構(gòu)，如圖b所示。由于組成該機構(gòu)的所示。由于組成該機構(gòu)的基本桿組的最高級別是基本桿組的最高級別是級桿組，故該機構(gòu)為級桿組，故該機構(gòu)為級機構(gòu)。級機構(gòu)。（3）分析當構(gòu)件）分析當構(gòu)件6為原動件時為原動件時機構(gòu)的組成情況

7、。首先從傳動機構(gòu)的組成情況。首先從傳動路線上離原動件最遠的構(gòu)件路線上離原動件最遠的構(gòu)件3（沖頭）開始試拆桿組。先試（沖頭）開始試拆桿組。先試拆拆級組。從圖中可以看出，級組。從圖中可以看出，如果拆除構(gòu)件如果拆除構(gòu)件3 3，2 2、移動副、移動副E、轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動副D和轉(zhuǎn)動副和轉(zhuǎn)動副B，則構(gòu)件，則構(gòu)件1 1和轉(zhuǎn)動副和轉(zhuǎn)動副C均會失去聯(lián)接對象，導致剩余部分不再是一個完整均會失去聯(lián)接對象，導致剩余部分不再是一個完整機構(gòu)；如果拆除構(gòu)件機構(gòu)；如果拆除構(gòu)件3 3，2 2、移動副、移動副E E、轉(zhuǎn)動副、轉(zhuǎn)動副D和轉(zhuǎn)動副和轉(zhuǎn)動副C，則，則構(gòu)件構(gòu)件9 9和轉(zhuǎn)動副和轉(zhuǎn)動副B B也均會失去聯(lián)接對象，導致剩余部分也不再是也均會失去聯(lián)接對象，導致剩余部分也不再是一個完整機構(gòu)。因此試拆一個完整機構(gòu)。因此試拆級桿組失敗。再試拆級桿組失敗。再試拆級桿組，即級桿組，即拆除構(gòu)件拆除構(gòu)件3 3，2 2，1 1，9 9，移動副，移動副E和五個轉(zhuǎn)動副，由于剩余部分和五個轉(zhuǎn)動副，由于剩余部分仍是一個完整機構(gòu)，故拆除成功。然后再依次拆除兩個仍是一個完整機構(gòu)，故拆除成功。然后再依次拆除兩個級桿級桿組：構(gòu)件組：構(gòu)件7 7，8 8和轉(zhuǎn)動副和轉(zhuǎn)動副G，H，I；構(gòu)件；構(gòu)件4 4，5 5和轉(zhuǎn)