《机构结构分析》.ppt

机器: 一种由人为物体组成的具有确定机械运动的装置，
它用来完成一定的工作过程，以代替人类的劳动。
功能 实现能量、物料或信息的传递与变换。
机构 : 一种用来传递运动和动力的机件组合。
机械组成；从机器制造的角度，它是一部机器的最小制造单元；拆卸后不可再拆的最小单元。
零件
§1－1 本课程研究的对象和内容
部件：为完成同一使命而协同工作的许多零件的组合。
如：滚动轴承、减速器、联轴器等。
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第一节 机构组成和机构运动简图
一、构件与运动副
二、自由度与约束
三、运动副分类
四、运动链和机构
五、机构运动简图
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1. 构件(Link)
每一个独立影响机构功能, 并且能单独运动的单元体, 一个构件可以由一个或多个零件组成。
实例：内燃机中的缸体、活塞、连杆、曲轴等。
一、构件与运动副
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从加工制造角度来看，任何机械都是由许多独立制造单元体____零件组装而成。
实例：连杆由连杆体、轴瓦、连杆盖、螺栓、垫圈、螺母、连杆衬套等相互刚性联接组成。
连杆体
连杆盖
螺栓
垫圈
螺母
连杆衬套
轴瓦
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思考 : 低速轴几个 零件?几个构件?
零件____制造的单元
任何机械都由许多零件组合而成的。
构件____运动的单元
构件可以一个零件，也可以是由多个零件组成的刚性系统
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运动副
两构件直接接触而又能产生一定型式的相对运动的可动联接,这种直接接触的活动连接称为运动副
2. 运动副(Kinematic pair)
两个相邻构件直接接触
两者之间允许一定的相对运动
每个构件至少和另外一个构件通过运动副联接
机构中各个构件之间必须有确定的相对运动
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运动副元素
两个构件上参与接触构成运动
副的部分（点、线、面)。
2. 运动副(Kinematic pair)
转动副
移动副
齿轮副
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自由度
构件所具有的独立运动的数目，或确
定构件位置所需的独立变量的数目
自由构件(空间)：F = 6
自由构件(平面)：F = 3
二、自由度与约束
O
x
z
y
sx
sz
sy
y
x
z
空间运动刚体的自由度
y
x
z
O
y
z
(x , y)
x
O
平面运动刚体的自由度
sx
sy
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约束运动副对构件独立运动所加的限制。
二、自由度与约束
结论: 约束数目等于被其限制的自由度。组成运动副两构件间约束的特点和数目完全取决于该运动副的形式。
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1 按照运动副的相对运动形式分类
平面运动副、空间运动副
2 按照运动副的接触形式分类
低副、高副
三、运动副分类
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4 按照运动副接触部分的几何形状分类
圆柱副、转动副、平面与平面副、球面副、螺旋副等
3 按照运动副引入的约束数目分类
n 级副
n = 1, 2 … 5
三、运动副分类
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按接触部分的几何形状分类：
按接触形式分类：
按引入的约束数目分类：
按相对运动形式分类：
平面运动副
低副
转动副
五级副（二级副）
R
转动副
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P
按接触部分的几何形状分类：
按接触形式分类：
按引入的约束数目分类：
按相对运动形式分类：
平面运动副
低副
移动副
五级副
移动副
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按接触形式分类：
按引入的约束数目分类：
按相对运动形式分类：
按接触部分的几何形状分类：
平面运动副
高副
平面高副
四级副
齿轮高副
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低副机构
高副机构
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运动链两个或两个以上的构件通过运动副联接而构成的系统
开式运动链（开链）
运动链的各构件未构成首末封闭系统
闭式运动链（闭链）
运动链的各构件构成首末封闭的系统
四、运动链和机构
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机构 在运动链中, 如果将某一个构件加以固定，而让另一个(或
几个）构件按给定运动规律相对于该固定构件作运动，如果运动链
中其余各构件都能得到确定的相对运动，则此运动链称为机构。
其余构件运动是否确定？
平面四杆机构
满足条件
在另一个（或几个）构件上加上已知运动
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1
3
4
1