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文档简介

机械系统的建模和结构分析,主要内容,机械系统的组成参考机架坐标系机械系统的自由度速度、加速度和角加速度,机械系统的组成,机械系统是机器和机构的总称，由构件和零件组成。机构由两个以上具有相对运动的构件组成，用于传递运动或改变运动形式。机器是由若干机构组成的系统。机构的构件既保持接触，又有一定的相对运动。运动副：两构件既保持接触，又有一定的相对运动的连接。,参考机架,参考机架：计算速度、加速度的参考坐标系地面参考机架：为独立的惯性参考坐标系构件参考机架：对每一个刚体都有一个参考机架，刚体上各点相对于该构件参考机架是静止的。,坐标系,地面坐标系：固定坐标系。构件机架坐标系：固定在构件上随构件运动，它相对地面坐标系的位置和方向确定构件的位置和方向。标记坐标系：也称标记。固定标记：固定在构件上，用于确定构件的形状、质心、力的作用点和构件的连接位置。浮动标记：相对构件运动，有的力和运动要用它定位。,坐标系,x,z”,y”,x”,z,y,x,z,y,固定坐标系,标记坐标系,构件坐标系,确定坐标系的位置和方向,欧拉角法：坐标系原点在基准坐标系中的坐标，三点法：X-Z点法：,欧拉角法：,坐标系原点在基准坐标系中的坐标x0,y0,z0坐标系相对基准坐标系的旋转轴、旋转角度和旋转顺序。常用为3-1-3旋转法则：1、2、3代表x、y、z轴，3-1-3表示先绕基准坐标系的z轴旋转，再绕基准坐标系的x轴旋转，最后再绕基准坐标系的z轴旋转。共有24种组合，代表不同的旋转方式。不能连续对基准坐标系的同一轴旋转。,三点法：,不在同一直线上的三点A,B,C在定位坐标系的坐标值；A,B,C，3点在基准坐标系的坐标值；,X-Z点法：,定位坐标系原点O在基准坐标系中的坐标x0,y0,z0定位坐标系x或z轴上一点A的坐标x-z平面上另一点B的坐标,B点与O,A不共线。,机械系统的自由度,自由度：机械系统中各构件相对地面构架的独立运动数。n活动构件数，m运动副总数Pi-第I个运动副的约束条件数Qj-第I个原动机的驱动约束条件数S-原动机总数Rk其它约束条件数,系统的自由度例,系统自由度F0,且Qj=0，系统蜕化为刚体系统。系统自由度F0,且Qj0，表明原动机将不能驱动系统，或系统在薄弱环节将损坏。当F=0,且Qj0，机械系统有确定运动。当F0,机械系统没有确定的相对运动。,系统自由度的计算,复合铰链：m个构件在一处以铰链联接局部自由度：与构件运动无关的自由度虚（重复）约束：轨迹重合转动副轴线重合移动副导轨平行其它重复约束,(m-1),虚约束对刚体无影响，对柔性体可增加刚度，但在计算运动将删除虚约束。,速度计算,
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