機械原理第一章(楊家軍版)

11/18/2023第二章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析§2-1機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容及目的§2-2機構(gòu)的組成§2-3機構(gòu)運動簡圖§2-4

機構(gòu)具有確定運動的條件§2-5機構(gòu)自由度的計算§2-6計算平面機構(gòu)自由度時應(yīng)注意的事項§2-7虛約束對機構(gòu)工作性能的影響及機構(gòu)結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計§2-8平面機構(gòu)的組成原理、結(jié)構(gòu)分類及結(jié)構(gòu)分析§2-9平面機構(gòu)中的高副低代返回§2-1機構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容及目的主要內(nèi)容及目的是：研究機構(gòu)的組成及機構(gòu)運動簡圖的畫法；了解機構(gòu)具有確定運動的條件；研究機構(gòu)的組成原理及結(jié)構(gòu)分類。§2-1概述平面機構(gòu)：機構(gòu)中所有構(gòu)件均在一個或幾個平面運動。12341234另有空間機構(gòu)概念。

(avi)§2-2

機構(gòu)的組成1.構(gòu)件零件是機器中的一個獨立制造單元體；構(gòu)件是機器中的一個獨立運動單元體。從運動來看，任何機器都是由若干個構(gòu)件組合而成的。任何機器都是由許多零件組合而成的。氣缸體連桿體連桿頭曲軸齒輪活塞構(gòu)件往往是由若干零件剛性地聯(lián)接在一起的獨立運動的整體真實連桿連桿體連桿頭螺栓螺母墊圈1--連桿體2--螺栓3--螺母4--連桿蓋由若干零件組成的構(gòu)件——連桿1234一、機構(gòu)的組成要素1.構(gòu)件(Component，Link)定義：機器中每個獨立的運動單元體特點：一個構(gòu)件，可以是一個零件，也可能是由若干個不同零件組裝起來的剛性體。

從運動角度看：任何機器都是由若干個構(gòu)件組合而成由三個零件組成的構(gòu)件構(gòu)件零件1零件2零件3為兩構(gòu)件參與接觸而構(gòu)成運動副的表面。是兩構(gòu)件直接接觸而構(gòu)成的可動聯(lián)接。2.運動副運動副運動副元素例軸與軸承、

圓柱面與圓孔面棱柱面與棱孔面兩輪輪齒曲面

空間兩構(gòu)件構(gòu)成的運動副，其自由度

f和約束數(shù)

s

滿足

f+s=6滑塊與導軌、兩輪齒嚙合。特點：(１)運動副是一種聯(lián)接；(２)運動副由兩個構(gòu)件組成；(３)組成運動副的兩個構(gòu)件之間有相對運動。運動副元素：兩構(gòu)件上能夠參加接觸而構(gòu)成運動副的部分運動副元素(avi)機構(gòu)是由運動副逐一聯(lián)接各個構(gòu)件組成的。(avi)(avi)二、運動副的分類機構(gòu)的運動副的類型決定機構(gòu)的運動形式。1.根據(jù)運動副所引入的約束數(shù)分類表2-1常用運動副及其簡圖名稱圖

形簡圖符號副級自由度名稱圖

形簡圖符號副級自由度球面高副I5圓柱套筒副IV2柱面高副II4轉(zhuǎn)動副V1球面低副III3移動副V1球銷副IV2螺旋副V12.根據(jù)組成運動副的兩個運動副元素的接觸情況分類

★運動副元素以點或線接觸的運動副稱為高副。球面高副(avi)柱面高副(avi)★運動副元素以面接觸的運動副稱為低副。球面副轉(zhuǎn)動副移動副3.根據(jù)組成運動副的兩個構(gòu)件的相對運動形式分類★空間運動副圓柱套筒副(avi)球銷副(avi)螺旋副

根據(jù)運動副的接觸形式，運動副歸為兩類1）低副：面接觸的運動副。如:移動副轉(zhuǎn)動副4.平面運動副

2）高副：點或線接觸的運動副。

如:齒輪副凸輪副三、運動鏈(KinematicalChain)與機構(gòu)開式運動鏈(avi)機構(gòu)(avi)閉式運動鏈(avi)3）按其相對運動形式分轉(zhuǎn)動副（回轉(zhuǎn)副或鉸鏈）移動副螺旋副球面副還可分為平面運動副與空間運動副兩類。2）按其接觸形式分高副：點、線接觸的運動副低副：面接觸的運動副（1）運動副的分類1）按其引入的約束數(shù)目分：Ⅰ級副、Ⅱ級副、……Ⅴ級副。機構(gòu)的組成(2/4)3.運動鏈構(gòu)件通過運動副的聯(lián)接而構(gòu)成的相對可動的系統(tǒng)。閉式運動鏈（簡稱閉鏈）開式運動鏈（簡稱開鏈）平面閉式運動鏈空間閉式運動鏈平面開式運動鏈空間開式運動鏈（2）運動副符號運動副常用規(guī)定的簡單符號來表達（GB4460－84）。各種常用運動副模型常用運動副的符號表機構(gòu)的組成(3/4)但當機構(gòu)安裝在運動的機械上時則是運動的。——按給定已知運動規(guī)律獨立運動的構(gòu)件；4.機構(gòu)具有固定構(gòu)件的運動鏈稱為機構(gòu)。機架原動件從動件——機構(gòu)中的固定構(gòu)件；——機構(gòu)中其余活動構(gòu)件。平面鉸鏈四桿機構(gòu)機構(gòu)常分為平面機構(gòu)和空間機構(gòu)兩類，其中平面機構(gòu)應(yīng)用最為廣泛?？臻g鉸鏈四桿機構(gòu)一般機架相對地面固定不動，常以轉(zhuǎn)向箭頭表示。其運動規(guī)律決定于原動件的運動規(guī)律和機構(gòu)的結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的尺寸。機架原動件從動件機架從動件原動件機構(gòu)的組成(4/4)不嚴格按比例繪出的，只表示機械結(jié)構(gòu)狀況的簡圖。根據(jù)機構(gòu)的運動尺寸，按一定的比例尺定出各運動副的位置，§2-3機構(gòu)運動簡圖在對現(xiàn)有機械進行分析或設(shè)計新機器時，都需要繪出其機構(gòu)運動簡圖。1.何謂機構(gòu)運動簡圖？

例

內(nèi)燃機機構(gòu)運動簡圖。機構(gòu)運動簡圖

采用運動副及常用機構(gòu)運動簡圖符號和構(gòu)件的表示方法，將機構(gòu)運動傳遞情況表示出來的簡化圖形。機構(gòu)示意圖常用機構(gòu)構(gòu)件、運動副代表符號舉例：（2）選定視圖平面；（3）選適當比例尺，作出各運動副的相對位置，再畫出各運動副和機構(gòu)的符號，最后用簡單線條連接，即得機構(gòu)運動簡圖。機構(gòu)運動簡圖(2/2)2.機構(gòu)運動簡圖的繪制繪制方法及步驟：（1）搞清機械的構(gòu)造及運動情況，沿著運動傳遞路線，查明組成機構(gòu)的構(gòu)件數(shù)目、運動副的類別及其位置；常用符號凸輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)1212移動副轉(zhuǎn)動副運動簡圖的繪制1確定原動件2確定輸出件3確定傳動件4確定構(gòu)件數(shù)量及各構(gòu)件間的運動副5選擇投影面6選擇比例尺7以線條和運動副規(guī)定符號表示構(gòu)件和運動副