精密機械設(shè)計第3章平面連桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析課件

18四月2024精密機械設(shè)計第3章平面連桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析概述研究機構(gòu)結(jié)構(gòu)的目的：（1）探討機構(gòu)運動的可能性及其具有確定運動的條件（2）對復雜機構(gòu)進行結(jié)構(gòu)分析，以便較透徹地了解機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點平面機構(gòu)——所有構(gòu)件都在相互平行的平面內(nèi)運動的機構(gòu)xyo運動副:

兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對運動的可動聯(lián)接接觸形式:點、線、面§1運動副及其分類

運動副的分類：高副低副回轉(zhuǎn)副：組成運動副的兩構(gòu)件只能在一個平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。（鉸鏈）移動副：組成運動副的兩構(gòu)件只能沿某一軸線相對移動。1.低副特點：面接觸、相對轉(zhuǎn)動或相對移動

回轉(zhuǎn)副（轉(zhuǎn)動副）移動副c)齒輪副凸輪副2高副

兩構(gòu)件通過點或線接觸組成的運動副

高副運動鏈:若干構(gòu)件通過運動副聯(lián)接而成的可動系統(tǒng)機構(gòu)中構(gòu)件的分類：1、機架（描述運動的參考系）2、原動件（運動規(guī)律已知的構(gòu)件）3、從動件若將運動鏈中的一個構(gòu)件相對固定，運動鏈則成為機構(gòu)。機構(gòu)各部分的運動，取決于：原動件的運動規(guī)律、各運動副的類型、機構(gòu)的運動尺寸(確定各運動副相對位置的尺寸)機構(gòu)運動簡圖:（表示機構(gòu)運動特征的一種工程用圖）用簡單線條表示構(gòu)件規(guī)定符號代表運動副按比例定出運動副的相對位置與原機械具有完全相同的運動特性一.概述§2平面機構(gòu)的運動簡圖二.構(gòu)件的表示方法桿、軸類構(gòu)件機架同一構(gòu)件兩副構(gòu)件三副構(gòu)件三、運動副的表示方法轉(zhuǎn)動副移動副高副（齒輪副、凸輪副）２四、機構(gòu)運動簡圖的繪制方法步驟：分析機構(gòu)的運動(確定構(gòu)件數(shù)目及原動件、輸出構(gòu)件)各構(gòu)件間構(gòu)成何種運動副？選定比例尺、投影面，確定原動件某一位置，按規(guī)定符號繪制運動簡圖標明機架、原動件和作圖比例尺繪制路線：原動件

中間傳動件

輸出構(gòu)件觀察重點：各構(gòu)件間構(gòu)成的運動副類型五.例題：內(nèi)燃機一、平面機構(gòu)自由度的計算1.平面運動構(gòu)件的自由度(構(gòu)件可能出現(xiàn)的獨立運動)

與其它構(gòu)件未用運動副連接之前：F=3用運動副與其它構(gòu)件連接后,運動副引入約束,原自由度減少§3平面機構(gòu)的自由度2.平面運動副引入的約束R(對獨立的運動所加的限制)xyoxyoR=2R=2R=1結(jié)論平面低副引入2個約束平面高副引入1個約束3.平面機構(gòu)自由度計算公式設(shè)：機構(gòu)共有N個構(gòu)件活動構(gòu)件數(shù)：n=N-1低副數(shù)：PL高副數(shù)：PH未連接前總自由度：3n連接后引入的總約束數(shù)：2PL+PH機構(gòu)自由度F：F=3n-(2PL+PH)機構(gòu)的自由度取決于該機構(gòu)的活動構(gòu)件數(shù)目，低副的數(shù)目和高副的數(shù)目。機構(gòu)具有確定運動的條件：1.F>0，F(xiàn)為原動件數(shù)2.F=原動件數(shù)目即機構(gòu)的自由度等于原動件數(shù)目二.機構(gòu)具有確定運動的條件的自由度：F=3n-2PL-PH

三.計算平面機構(gòu)自由度的注意事項m個構(gòu)件(m3)在同一處構(gòu)成共軸線的轉(zhuǎn)動副，形成(m-1)個低副。523要正確計算運動副數(shù)目1復合鉸鏈：

(3-1)個鉸鏈

2局部自由度：應(yīng)去掉！機構(gòu)中會出現(xiàn)這樣一類的自由度，它的存在與否都不影響整個機構(gòu)的運動規(guī)律。①兩個構(gòu)件組成多個軸線重合的轉(zhuǎn)動副或組成多個方向一致的移動副時，只需考慮其中一處的約束，其余的均為虛約束。3.虛約束

應(yīng)去掉！目的：為了改善構(gòu)件的受力情況②機構(gòu)中對傳遞運動不起獨立作用的對稱部分在該機構(gòu)中，齒輪3是齒輪2的對稱部分，為虛約束計算時應(yīng)將齒輪3及其引入的約束去掉來計算同理，將齒輪2當作虛約束去掉，完全一樣目的：為了改善構(gòu)件的受力情況12345③兩構(gòu)件某兩點之間