2机构的结构分析.ppt

第2章 机构的结构分析,21 机构结构分析的内容及目的,研究组成机构的要素及机构具有确定运动的条件,然后判断机构能否运动。研究机构运动简图的绘制方法，即研究如何用简单的图形表示机构的结构和运动状态。研究机构的组成原理，并根据结构特点对机构进行分类，以便于对其进行运动分析和动力分析。,22 机构的组成,构件和运动副是组成机构的两个基本要素，而机构则是具有固定构件的运动链。要知道机构是怎样组成的,首先要搞清构件、运动副和运动链的概念。1、构件 2、运动副3、运动链 4、机构,1.构件：组成机构的各个独立运动单元,内燃机,零件：加工制造的单元,在各种机器或机构中常用的零件，称为通用零件,只在特定的机器中才用到的零件，称为专用零件。,通用零件是本课程的主要学习对象，而专用零件的设计方法应在有关专业课中学习。,内燃机中的连杆,构件可以由一个或几个零件（刚性联结）组成,机器、机构、构件与零件,一部机器可以只包含一个机构（如电动机），也可包含多个机构在研究构件的运动和受力情况时，机器与机构之间并无区别机械构件：组成机构的各个独立运动单元构件可以由一个或几个零件（元件刚性）组成。,a)两个构件、b)直接接触、c)有相对运动,运动副元素：两构件上能够参与接触而构成运动副的部分（点、线、面）常用运动副类型及动画演示,2.运动副：使两个构件直接接触并能产生一定相对运动的联接。,三个条件，缺一不可,一个自由构件作平面运动时有三个独立运动的可能性。如在Oxy坐标系中，构件S可随其上任一点A沿x轴、y轴方向移动和绕O点转动。要描述构件S的状态需要三个变量：x、y、,一个自由构件作平面运动、空间运动的自由度？,构件的自由度：构件含有独立运动的数目,答案：,3,6,约束：对独立运动的限制,组成运动副两构件的相对自由度 f 及约束s 的关系为：sf6,运动副的分类：1)按引入的约束数分有：,III级副,I级副、II级副、III级副、IV级副、V级副。,2)按按运动副的运动性质分有：平面运动副平面运动,平面机构全部由平面运动副组成的机构。,IV级副,例如：球铰链、拉杆天线、螺旋、生物关节。,空间运动副空间运动,V级副1,V级副2,空间机构至少含有一个空间运动副的机构。,4)按运动副元素分有：高副点、线接触，应力高，易磨损。,低副面接触，应力低,例如：滚动副、凸轮副、齿轮副等。,转动副：两个构件之间只能绕同一轴线做相对转动移动副：两个构件之间只能沿某一轴线相对移动,3)按相对运动的形式分有：转动副（或回转副、铰链），移动副，螺旋副和球面副等。,例如：转动副、移动副等。,运动副的符号表示:,转动副,移动副,高副,高副,高副,常用运动副的符号:国标GB446084,运动副名称,运动副符号,两运动构件构成的运动副,转动副,移动副,两构件之一为固定时的运动副,平面运动副,平面高副,螺旋副,空间运动副,3.运动链,4.机构,四、机构,平面机构：机构中各构件的运动平面互相平行空间机构：机构中至少有一构件不在相互平行的平面上运 动，或至少有一构件能在三维空间中运动,低副机构：完全由低副连接而成的机构 高副机构：只要含有一个高副的机构,23 机构运动简图,在对现有机械进行分析或设计新机械时,都需要绘制出其机构运动简图。,机构运动简图,根据机构的运动尺寸,按一定的比例尺定出各运动副的位置，就可以用运动副及常用机构运动简图的代表符号和构件的表示方法，将机构的运动传递情况表示出来。用以表示机构运动传递情况的简化图形称为机构运动简图。忽略构件和运动副具体的结构和形状，用简单的线条和符号来表示构件和运动副，并按比例定出各运动副的位置。作用：1.表示机构的结构和运动情况。2.作为运动分析和动力分析的依据。根据机构运动简图对机械进行运动及动力分析就变得十分简明和方便了。而只是为了表明机械的结构情况，也可以不要求严格的按比例来绘制出的简图称为机构示意图。,注意事项:,画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副的性质。,常用机构运动简图符号,