機械原理課件上課講義.ppt

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1、第二章平面機構的結構分析平面機構：空間機構：各構件的相對運動平面互相平行（常用的機構大多數(shù)為平面機構）。至少有兩個構件能在三維空間中相對運動?！?-0機構結構分析的目的1、探討機構具有確定運動的條件2、機構的分類3、畫機構的運動簡圖§2-1機構的組成機構是由構件組成的。一、運動副：構件間的可動聯(lián)接。（既保持直接接觸，又能產(chǎn)生一定的相對運動）高副：點、線接觸低副：面接觸自由度：約束：對獨立運動的限制低副：2個約束，1個自由度高副：1個約束，2個自由度低副：①轉動副：②移動副：兩個構件間只能作相對旋轉運動的運動副；兩個構件間只能作相對移動運動的運動副。高副：①齒輪副；②凸輪副。運動

2、副元素構件含有獨立運動的數(shù)目二、運動鏈、機構1、運動鏈：兩個以上構件通過運動副聯(lián)接而成的系統(tǒng)閉鏈開鏈①平面運動鏈；②空間運動鏈2、機構（從運動鏈角度）：（1）對一個運動鏈（2）選一構件為機架（3）確定原動件（一個或數(shù)個）（4）原動件運動時，從動件有確定的運動?！?-2平面機構運動簡圖一、定義：二、繪制：1、運動副的符號轉動副：移動副：用規(guī)定的符號和線條按一定的比例表示構件和運動副的相對位置，并能完全反映機構特征的簡圖。齒輪副：凸輪副：2、構件（桿）：3、機構運動簡圖的繪制（模型，鄂式破碎機）1）分析機構，觀察相對運動，數(shù)清所有構件的數(shù)目；2）確定所有運動副的類型和數(shù)目；3）選擇

3、合理的位置（即能充分反映機構的特性）；4）確定比例尺；5）用規(guī)定的符號和線條繪制成簡圖。（從原動件開始畫)）§2-3機構自由度的計算及其具有確定運動的條件二、機構具有確定運動的條件（原動件數(shù)>F，機構破壞）原動件數(shù)=機構自由度機構的自由度：機構中各構件相對于機架所能有的獨立運動的數(shù)目。一、計算機構自由度（設n個活動構件，PL個低副，PH個高副）鉸鏈五桿機構：原動件數(shù)<機構自由度數(shù)，機構運動不確定（任意亂動）構件間沒有相對運動機構→剛性桁架（多一個約束）超靜定桁架F≤0，構件間無相對運動，不成為機構。F>0,原動件數(shù)=F，運動確定原動件數(shù)F，機構破壞（

4、3）虛約束：在特殊的幾何條件下，有些約束所起的限制作用是重復的，這種不起獨立限制作用的約束稱為虛約束。平面機構的虛約束常出現(xiàn)于下列情況：（1）不同構件上兩點間的距離保持恒定……（2）兩構件構成多個移動副且導路互相平行（3）兩構件構成多個轉動副且軸線互相重合……（4）在輸入件與輸出件之間用多組完全相同的運動鏈來傳遞運動例：計算自由度（先看有無注意事項，復合鉸鏈……，再看有幾個構件）第三章平面機構的運動分析和力分析§3-0研究機構運動分析的目的和方法一、目的：二、方法：圖解法：解析法：實驗法：形象直觀，精度不高，速度瞬心法，相對運動圖解法較高的精度，工作量大在設計新的機械或分析現(xiàn)

5、有機械的工作性能時，都必須首先計算其機構的運動參數(shù)?！?-1速度瞬心法及其在機構速度分析上的應用二、機構中瞬心的數(shù)目：k——構件數(shù)目一、速度瞬心：兩構件上相對速度為零的重合點：瞬時絕對速度相同的重合點。相對速度瞬心：兩構件都是運動的絕對速度瞬心：兩構件之一是靜止的i,j→Pij三心定理：作平面運動的三個構件共有3個瞬心，它們位于同一直線上。例：找出下面機構所有的速度瞬心三、瞬心位置的確定1、若已知兩構件的相對運動，用定義確定……2、形成運動副的兩構件（用定義）3、不形成運動副的兩構件（三心定理）四、利用瞬心對機構進行運動分析例1：圖示機構中，已知lAB,lBCφ，構件1以ω逆時

6、針方向轉動。求：①機構的全部瞬心位置；②從動件3的速度。例2：凸輪以勻速逆時針轉動，求該位置時從動件2的速度V2。注意：1.速度瞬心法只能對機構進行速度分析，不能加速度分析。2.構件數(shù)目較少時用。相對運動圖解法：用相對運動原理列出構件上點與點之間的相對運動矢量方程，然后作圖求解矢量方程。2）點的速度合成定理：動點在某瞬時的絕對速度等于它在該瞬時的牽連速度與相對速度的矢量和。[重合點法]☆☆§3—2用相對運動圖解法求機構的速度和加速度復習：相對運動原理1）剛體（構件）的平面運動分解為隨基點的平動加上繞基點的轉動。[基點法]一、在同一構件上點間的速度和加速度的求法（基點法）已知機構

7、各構件的長度，求：速度影像的用處、注意點速度多邊形二、組成移動副兩構件的重合點間的速度和加速度的求法（重合點法）已知機構位置，尺寸，等角速求：例：已知：機械各構件的長度，（等角速度）求：滑塊E:，導桿4:，§3-3用解析法求機構的位置、速度和加速度（簡介）先復習：矢量的復數(shù)表示法：已知各桿長分別為求：復數(shù)矢量法：是將機構看成一封閉矢量多邊形，并用復數(shù)形式表示該機構的封閉矢量方程式，再將矢量方程式分別對所建立的直角坐標系取投影。解：1、位置分析，建立坐標系封閉矢量方程式：以復數(shù)形式表示：（a）