第1章 平面构的结构分析.ppt

第一章 平面机构的结构分析;1．教学目标 1）了解机构的组成，搞清运动副、运动链、约束和自由度的概念； 2）能绘制常用平面机构的运动简图； 3）能计算平面机构的自由度； 4）平面机构的高副低代和组成原理。 2．教学重点和难点 1）机构的运动简图的绘制 2）平面机构的自由度的计算。 3）平面机构的高副低代和组成原理（杆组分析）。;§1-1 研究机构结构的目的;2、机构运动的可能性及具有确定运动的条件 (Conditions for a Mechanism to Have a Determined Motion) ;3、研究机构的组成原理;§1-2 运动副、运动链和机构;如图所示，内燃机的曲轴4为一个构件，连杆3也是一个构件。但曲轴只有一个零件，而连杆则包括多个零件，其各个零件之间没有相对运动，在机构运动过程中是一个整体。;内 燃 机 中 连 杆;曲 轴 crank;由三个零件组成的构件;构件的定义：机器中每个独立的运动单元体 构件的 特点：一个构件，可以是一个零件，也可能是由若干个不同零件组装起来的刚性体。 从运动角度看：任何机器都是由若干个构件组合而成;定义：由两个构件组成的仍能产生某些相对运动的连接 ;机构是由运动副逐一联接各个构件组成的。;运动副分类 由理论力学知识可以知道，作平面运动的构件可有三个独立运动，既x、y轴方向的移动和绕z轴的转动。而作空间运动的构件有六个独立运动，即三个方向的移动和三个转动。在本课程中，我们把构件的独立运动数目称为构件的自由度(degree of freedom)。这样，我们可以得到结论：平面运动的构件有三个自由度，空间运动的构件有六个自由度。 ; 当一个构件与另一个构件组成运动副以后，由于构件间的直接接触，使构件的某些独立运动受到限制，构件的自由度便随之减少。这种对构件独立运动的限制称为约束。十分明显，作平面运动或空间运动的构件其约束不能超过2个或5个，否则构件就不可能产生相对运动。 不同的运动副对构件的自由度的约束是不同的，按不同的分类方法有以下几种：;1） 根据运动副所引入的约束数分类;2） 根据组成运动副的两个运动副元素的接触情况分类 ★ 运动副元素以点或线接触的运动副称为高???。;★ 运动副元素以面接触的运动副称为低副。;3） 根据组成运动副的两个构件的相对运动形式分类;4） 平面运动副(重点掌握）; 各种运动副常用规定的简单符号来表示，这些符号国家已经制订有标准（GB4460-84)。;3、运动链(Kinematical Chain)与机构;开式运动链;运动链的类型：;闭式运动链(avi); 因此，我们也可以说机构是由机架、原动件和从动件组成的传递机械运动和力的构件系统。;§1-3 平面机构运动简图;(avi);常用机构构件、运动副代表符号; 由于机构运动简图具有和原机械相同的运动特性，所以机构运动简图不仅可以简明地表示一台复杂机器的传动原理，还可以根据它进行机构的位移、速度、加速度等运动和受力分析。;因矣烂翅租嘱算募岳取佃词组避旱酝径拍糊斌靡鞭缘朝镭课钦泰紊咆教篱第1章 平面构的结构分析第1章 平面构的结构分析;2、绘制机构运动简图的步骤;例1 图示为一鄂式破碎机。当曲柄绕轴心0连续回转时，动鄂板绕其轴心作往复摆动，从而将矿石轧碎。试绘制其机构运动简图。;;;绘制破碎机机构的运动简图; 要特别注意：在绘制机构运动简图时，符号一定要采用上面所示的符号，这些符号都是行业内通用的、大家都认识的符号，不能想当然的来画，不能随意“创造”。 通常构件用阿拉伯数字表示，而运动副用大写字母表示。 长度比例尺μl=实际尺寸（m）/图上长度（mm）。单位是m/mm。同学们想一下，长度比例尺取1和0.001各是什么情形？ 绘制机构运动简图，同学们一定要熟练掌握，下面再看几个例子。;例2 绘制牛头刨床 机构的运动简图;例3 试绘制该机构运动简图;摆动导杆机构;摇块机构;偏心泵机构;冲床机构;1、平面机构自由度的计算公式;x;2）机构自由度 ;A. 低副; 假设在一个平面机构中有n个活动构件（机架不计入其内），则组成机构的构件共有3n个自由度。组成机构之后，假如引入了Pl个低副和Ph个高副，显然由于运动副的引入共使机构减少了2Pl+Ph个自由度。 因此，平面机构的自由度计算公式为： F=3n－(2Pl+Ph)=3n－2Pl－Ph;2、机构自由度的意义及机构具有确定运动的条件 ;n=3, Pl=4, Ph=0 F=3n－2Pl－Ph =3×3-2×4=1;结论：;F=1;;【例5】计算颚式破碎机机构的自由度;;3;由