《機(jī)械原理》課件第二章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分.ppt

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1、本章教學(xué)目的, 了解機(jī)構(gòu)的組成，搞清運(yùn)動副、運(yùn)動鏈、自由度 等概念； 能繪制常用機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖； 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)動簡圖的繪制 2-4 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件 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)動的確定性問題

2、,3、創(chuàng)造新機(jī)構(gòu)的規(guī)律性是什么,2、運(yùn)動副 運(yùn)動副：指兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生相對運(yùn)動的可動連接。 運(yùn)動副元素：指兩個構(gòu)件直接接觸而構(gòu)成運(yùn)動副的表面。,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)動和功能實(shí)現(xiàn)角度： 構(gòu)件獨(dú)立運(yùn)動的單元體,2-2 機(jī)構(gòu)的組成,注意：構(gòu)件可以是單一零件，也可以是幾個零件的剛性聯(lián)接,1、構(gòu)件（link）,運(yùn)動副元素不外乎為點(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：指一個構(gòu)件相對另一個構(gòu)件可能出現(xiàn)的獨(dú)立運(yùn)動。一個自由構(gòu)件在空間具有6個自由度。,2. 約束：指通過運(yùn)動副聯(lián)接的兩構(gòu)件之間的

3、某些相對獨(dú)立運(yùn)動所受到的限制。（自由度與約束關(guān)系fs=6） 運(yùn)動副引入的約束數(shù)等于兩構(gòu)件相對自由度減少的數(shù)目。 運(yùn)動副引入的約束數(shù)：最少為1個，最多為5個。, 構(gòu)件自由度與約束,1. 按運(yùn)動副相對運(yùn)動形式分, 運(yùn)動副分類,轉(zhuǎn)動副,移動副,螺旋副,球面副,2. 按運(yùn)動副引入的約束數(shù)分：,X級運(yùn)動副：指引入X個約束的運(yùn)動副。,級副、級副、級副、級副、級副,級副,級副,級副,3. 按運(yùn)動副接觸形式分, 低副: 兩構(gòu)件通過面接觸而構(gòu)成的運(yùn)動副統(tǒng)稱為低副; 高副: 凡兩構(gòu)件系通過點(diǎn)或線接觸而構(gòu)成的運(yùn) 動副統(tǒng)稱為高副;,,4. 按運(yùn)動副的運(yùn)動空間分: 平面運(yùn)動副:指構(gòu)成運(yùn)動副的兩構(gòu)件之間的相對運(yùn)動為平面

4、運(yùn)動的運(yùn)動副; 空間運(yùn)動副:指構(gòu)成運(yùn)動副的兩構(gòu)件之間的相對運(yùn)動為空間運(yùn)動。,常用運(yùn)動副的符號,常用運(yùn)動副的符號（續(xù)）,三、運(yùn)動鏈, 運(yùn)動鏈:指兩個以上的構(gòu)件通過運(yùn)動副聯(lián)接而構(gòu)成的可相對運(yùn)動系統(tǒng)。, 閉式運(yùn)動鏈: 運(yùn)動鏈的各構(gòu)件構(gòu)成首尾封閉的系統(tǒng)。, 開式運(yùn)動鏈: 運(yùn)動鏈的各構(gòu)件未構(gòu)成首尾封閉的系統(tǒng)。,注：開式運(yùn)動鏈廣泛應(yīng)用于機(jī)械手和機(jī)器人當(dāng)中,平面運(yùn)動鏈:各構(gòu)件間的相對運(yùn)動為平面運(yùn)動的運(yùn)動鏈。 空間運(yùn)動鏈:各構(gòu)件間的相對運(yùn)動為空間運(yùn)動的運(yùn)動鏈 。,空間運(yùn)動鏈,機(jī)構(gòu):在運(yùn)動鏈中將一構(gòu)件加以固定, 而其余構(gòu)件都具有確定的運(yùn)動，則運(yùn)動鏈便成為機(jī)構(gòu)。,機(jī)架：機(jī)構(gòu)中固定不動構(gòu)件。, 平面機(jī)構(gòu): 機(jī)構(gòu)中

5、各構(gòu)件間的相對運(yùn)動為平面運(yùn)動。 空間機(jī)構(gòu): 機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件間的相對運(yùn)動為空間運(yùn)動。,機(jī)架,原動件,原動件: 機(jī)構(gòu)中按給定的運(yùn)動規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動的構(gòu)件。,從動件:機(jī)構(gòu)其余活動構(gòu)件。,四、機(jī)構(gòu),2-3 機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖, 機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖,機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖：指根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動尺寸, 按一定的比例尺定出各運(yùn)動副的位置, 并用國標(biāo)規(guī)定的簡單線條和符號代表構(gòu)件和運(yùn)動副，繪制出表示機(jī)構(gòu)運(yùn)動關(guān)系的簡明圖形。, 常用構(gòu)件的表示方法,為什么要畫機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖？,機(jī)構(gòu)的運(yùn)動：與原動件運(yùn)動規(guī)律、運(yùn)動副類型、機(jī)構(gòu)運(yùn)動尺寸有關(guān)。,一般構(gòu)件的表示方法,常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖符號,常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖符號(續(xù)）,,繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖,順口溜：先兩頭，后中間

6、， 從頭至尾走一遍， 數(shù)數(shù)構(gòu)件是多少， 再看它們怎相聯(lián)。,步驟： 1.運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械，搞清楚運(yùn)動副的類型、數(shù)目和構(gòu)件數(shù)目；,4.檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)是否滿足運(yùn)動確定的條件。,2.測量各運(yùn)動副之間的尺寸，選投影面（運(yùn)動平面）， 繪制示意圖。,3.按比例繪制運(yùn)動簡圖。 簡圖比例尺： l =實(shí)際尺寸 m / 圖上長度mm,思路：先定原動部分和工作部分（一般位于傳動線路末端），弄清運(yùn)動傳遞路線，確定構(gòu)件數(shù)目及運(yùn)動副的類型，并用符號表示出來。,舉例：繪制破碎機(jī)和偏心泵的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。,例題一：繪制圖示顎式破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖,分析：該機(jī)構(gòu)有6個構(gòu)件和7個轉(zhuǎn)動副。,6, 畫機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的方法,破碎機(jī)動畫,,,繪制圖示鱷式

7、破碎機(jī)的運(yùn)動簡圖。,,,,,,,,,,繪制圖示偏心泵的運(yùn)動簡圖,,,偏心泵,例題二、圖示為一沖床。繞固定中心A轉(zhuǎn)動的菱形盤1為原動件，與滑塊2在B點(diǎn)鉸接，滑塊2推動撥叉3繞固定軸C轉(zhuǎn)動，撥叉3與圓盤4為同一構(gòu)件，當(dāng)圓盤4轉(zhuǎn)動時，通過連桿5使沖頭6實(shí)現(xiàn)沖壓運(yùn)動。試?yán)L制其機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。, 畫機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的方法,分析：,繪制簡圖：,沖床動畫,課堂作業(yè):,1.繪制動畫中內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。,2.繪制動畫中簡易沖床的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。,1. 分析機(jī)構(gòu)的組成及運(yùn)動情況，確定機(jī)構(gòu)中的機(jī)架、原動部分、傳動部分和執(zhí)行部分，以確定運(yùn)動副的數(shù)目。 2. 循著運(yùn)動傳遞的路線，逐一分析每兩個構(gòu)件間相對運(yùn)動的性質(zhì)，確定運(yùn)動副的類型和數(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)動副之間的相對位置，用規(guī)定的簡單線條和各種運(yùn)動副符號, 將機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖畫出來。,運(yùn)動簡圖繪制步驟：,