机械原理5.ppt

1、教学内容及基本要求,平面机构的组成原理 （理解） 基本杆组的类型 （了解） 平面机构的结构分类 （了解） 平面机构的结构分析 （掌握） 高副低代的目的、含义及条件（理解） 高副低代的方法 （掌握）,课题5,重点,1、平面机构的组成原理 2、平面机构的结构分析 3、高副低代的方法,难点,1、平面机构的结构分析 2、高副低代的方法,一、机构的组成原理,原动件,从动杆系必为F=0的开式运动链杆组,基本杆组机构中不能再拆的自由度为零的构件组,机构组成原理,2-4 机构的组成原理及结构分类,机架和原动件与从动件组分开：从动构件组自由度为零。,可以再拆成更简单的自由度为零的杆组,III级杆组,对于全低副的

2、杆组： n个构件、pl个低副,II级杆组,二、基本杆组的类型,1、II级杆组,内副为转动副（a、b、d）,内副为移动副（c、e）,基本型式n=2、Pl=3，一个内副，两个外副,2、III级杆组,基本型式：,全转动副（a）多个移动副（b、c）,n=4、Pl=6，三个内副，三个外副,注意,同样有n=4、Pl=6，但有四个内副，两个外副,IV级杆组,根据机构中基本杆组的级别进行分类,级机构只由机架和原动件组成的机构（杠杆机构） II级机构机构中基本杆组的最高级别为II级 III级机构机构中基本杆组的最高级别为III级,II级杆组 F=0,例如，单缸发动机,II级机构,三、平面机构的结构分类,1、结构

3、分析目的,了解机构的组成，确定机构的级别,把机构分解为基本杆组、机架和原动件,2、结构分析的过程,从离原动件最远的构件开始试拆，先拆II级组，若不成，再拆III级组，每拆出一个杆组后，机构的剩余部分仍应是一个与原机构有相同自由度的机构，直到只剩原动件为止。,3、杆组拆分原则,4、机构结构分析步骤,正确计算机构的自由度（除去机构中的虚约束和局部自由度）并确定原动件,四、平面机构的结构分析,例 如图所示颚式破碎机，确定该机构的级别。,解 1、计算机构的自由度,F = 3 5 2 7 = 1,2、拆杆组,4杆6副，但非三级杆组，可再拆,II级杆组,3、确定机构的级别：,级机构,平面机构结构分析实例1

4、,平面机构结构分析实例2,根据一定条件对平面高副机构中的高副虚拟地用低副来代替的方法。,一、平面机构中高副低代的目的,二、高副低代的含义,为了使平面低副机构结构分析和运动分析的方法适用于所有平面机构，需要进行平面机构的高副低代。,2、代替前后机构的运动状况(位移，速度，加速度)相同。,三、高副低代的条件,1、代替前后机构的自由度完全相同。,2-5 平面机构的高副低代,1、找出构成高副的两轮廓曲线在接触点处的曲率中心,2、然后用一个构件和位于两个曲率中心的两个转动副来代替该高副,五、高副低代的方法,分析： 高副：提供1个约束(F=2) 低副：提供2个约束(F=1),不能直接用低副来代替，如何进行

5、高副低代？,四、高副低代的关键,1、高副两元素均为圆弧,代替前后机构的自由度未变； 代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度未变。,结论：用一个含有两个低副的虚拟构件来代替高副，且两低副位置分别在两高副两元素接触点处的曲率中心。（一杆两副）,O1,K2,O2,2,1,1,2,C,K1,2、高副两元素均为非圆曲线,O1,C,K1,K2,C,O1,O2,K1,1,1,2,2,1）,2）,注意：高副低代为瞬时代替。,3、两种特殊情况,1）点和曲线触。2）直线和曲线接触。,高副低代及平面机构结构分析实例3,把若干基本杆组依次联于原动件和机架上即为机构。, 结构分类及结构分析,注意杆组拆分原则, 平面机构中的高副低代, 平面机构的组成原理,代替条件：代替前后机构的自由度不变； 代替前后机构瞬时速度和瞬时