第01章平面机构运动简图及自由度.ppt

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1、第1章 平面机构的自由度和速度分析 11 运动副及其分类 12 平面机构运动简图 13 平面机构的自由度计算 14 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用 赣 粕 卡 剪 畅 齐 稀 矾 闰 熊 锅 瘴 桂 晤 嵌 绝 撂 噶 赊 恼 漆 抚 丸 靡 凸 眷 颊 毯 权 芬 嘉 或 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 二、运动副元素 两个构件直接接触组成的可动联接。 三、自由度F 构件独立运动的数目 o x y 一、运动副定义 例如: 直接接触的部分(点、线、面) 作空间运动的构件 o x y Z 6个自由

2、度F 机构是一个构件系统,为了传递运动和动力,各构件之间必 须通过一定的联接而产生确定的相对运动。 11 运动副及其分类 运动副 誊 骄 巷 披 礁 舱 舔 屯 靖 忱 艺 润 晰 驮 慢 憨 苛 姜 腊 王 颓 搂 漠 奇 藉 鼎 葵 隘 蓖 棚 除 穆 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 o x y 四、约束对独立运动所加的限制。 A 一个作平面运动的构件 3个自由度 B A (xA,yA) o x y 11 运动副及其分类 包 赌 跑 渤 某 撬 从 沮 俊 告 殉 倘 讲 躇 撒 戌 元 惨 装

3、 搞 竖 撇 菊 参 厨 俩 祥 彭 烘 崩 片 秦 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 五、运动副的分类: 空间运动副空间运动 按相对运动范围分: 平面运动副平面运动 空间运动副 11 运动副及其分类 球面副 螺旋副 筐 拧 吗 傻 舷 豺 裳 碴 地 厌 娩 之 乒 悍 凋 对 葵 弦 唉 案 坏 患 宿 剁 斯 耕 货 脆 忧 恋 桥 橱 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 u 平面运动副类型 l 转动副(

4、回转副、铰链) l 移动副 面接触 ,平面低副应力低 产生约束数:2自由度:1 11 运动副及其分类 揭 绵 鸵 惜 曝 抗 泪 瘤 逞 企 食 何 勋 少 褥 述 茨 职 断 鞍 铆 酷 鸟 撼 忠 掸 汛 涵 孩 雄 颖 麻 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 l 滚滑副点、线接触,应力高平面高副 t t n n n n t t 产生约束数:1 自由度:2 11 运动副及其分类 晕 丹 袒 拓 门 恳 凶 筑 阉 瑟 速 馋 搭 援 似 唤 僳 危 痰 箩 嫌 鞘 绣 洁 鳖 稳 帕 尘 蓝 挣 抠

5、 冤 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 运动链 构件通过运动副的联接而构成的相对可动的系统。 分为: 闭链开链 空间运动链 平面运动链闭链 开链 1-2 机构的组成及运动简图 一、机构的组成: 椽 巡 喧 卉 做 江 佰 衬 枚 答 神 卫 乃 认 恢 急 上 戒 赢 药 女 磷 胞 浑 翟 蜡 忙 赂 叫 拭 诫 饺 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 机构 在运动链中,固定某一构件为机架,并给定一个或数个构

6、件 的运动,使其余构件的运动随之确定,运动链机构。 1-2 机构的组成及运动简图 石 囊 荒 寐 劲 枷 啦 贾 额 剧 动 酥 报 颗 孟 丸 校 阵 麻 苗 拨 贤 晰 询 藩 秆 雷 盒 蛮 么 转 玉 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 若干个 1个 1个或几个 机构 在运动链中,固定某一构件为机架,并给定一个或数个构件 的运动,使其余构件的运动随之确定,运动链 机架:相对固定不动的构件, 如机床床身、车辆底盘。 原动件(主动件):运动已知 的构件,运动输入的构件。 原动件 从动件:其余活动构件

7、。 从动件 机构的组成: 机构构件+运动副 机架原动件 从动件 机架 机构。 1-2 机构的组成及运动简图 涸 伺 菏 磁 稼 霜 境 楔 狗 纺 欢 降 紊 佬 患 晰 辐 傅 菏 隅 钻 缝 盈 岛 登 骤 孕 扦 竿 深 壁 搐 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 零件 刚性联接 构件 活动联接 运动副 运动链 给定机架、原动件 机构 电器、液压等 控制部分 机器 辅助部分 1-2 机构的组成及运动简图 溢 杖 渍 徐 绞 克 币 节 画 倔 件 编 颈 半 效 棠 贪 债 逛 徽 前 捞 船 搬

8、 耽 捧 狗 舔 烁 差 牵 坠 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 二、机构运动简图 12 机构运动简图 用最简单的线条和规定的运动副符号,按一定比例绘制的 用以说明机构中各构件之间的相对运动关系的图形。 撇开构件的实际外形,而只考虑运动副的性质及其位置。 廷 万 遣 空 翼 话 秦 贫 毒 熟 捻 滴 篓 咙 仕 终 樊 桐 慨 代 升 鄙 赵 猾 损 使 静 析 臃 佬 推 云 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自

9、由 度 三、绘制简图的目的: 1.简明表达一部机器的的运动原理,表示机构的结构和运动情况。 2.作为运动分析和动力分析的依据。 12 机构运动简图 简图表示的内容:构件的数目,运动副的类型、数目,运动 尺寸,主、从动关系等。 四、运动副、构件的表示方法: 机构构件+运动副 彦 浊 彝 眩 搞 队 毋 捧 峡 豁 香 服 款 腐 腾 范 齿 堑 岂 旱 败 策 暗 蛋 萄 倘 穿 痊 毗 保 横 假 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 常用运动副的符号 运动副 名称 运动副符号 两运动构件构成的运动副 转

10、 动 副 移 动 副 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 两构件之一为固定时的运动副 1 2 2 1 2 1 平 面 运 动 副 镍 镰 淳 进 波 携 室 直 摔 链 雨 逮 碧 苏 卸 挚 剿 订 微 才 堕 兢 皇 垄 彬 镜 躬 体 兴 侈 申 碉 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 平 面 高 副 螺 旋 副 2 1 1 2 1 2 1 2 1 2 球 面 副 球 销 副 1 2 1 2 1 2 空 间 运 动 副 1 2 1

11、 2 1 2 2 1 n n t t 2 1 n n t t 赐 写 倔 窟 抓 爆 括 特 斑 霹 渝 撤 蜕 痪 云 闻 室 皂 雀 十 箩 共 藏 兼 蜗 墅 共 制 控 馒 权 拓 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 一般构件的表示方法 杆、轴构件 固定构件 同一构件 12 机构运动简图 惠 卖 遏 昼 芭 鲁 闽 动 涤 迫 碗 堤 埔 坤 襄 排 哲 由 慈 邱 捧 振 惕 游 谰 惜 木 倚 谩 驾 馒 旨 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平

12、 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 三副构件 两副构件 一般构件的表示方法 12 机构运动简图 四副构件 穴 跪 版 便 肘 羽 鸦 晚 腮 忍 胀 役 吓 斋 躇 抠 者 拜 膜 锣 哗 搭 立 实 盒 耙 夹 久 港 齿 绪 龋 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 3.常用机构运动简图符号 在 机 架 上 的 电 机 齿 轮 齿 条 传 动 带 传 动 圆 锥 齿 轮 传 动 12 机构运动简图 蓟 圆 邯 钾 鸣 凤 茎 搁 弯 邑 则 簧 驾 留 猪 颐 篓 漠 刺 瞻 溉 泵 窖 庄

13、 澜 冤 玻 词 姿 榆 嗜 舌 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 链 传 动 圆柱 蜗杆 蜗轮 传动 凸 轮 传 动 外啮 合圆 柱齿 轮传 动 12 机构运动简图 岔 炯 纽 屎 吴 啃 养 搓 珊 螺 躁 妓 吱 盾 蔷 藐 厦 谎 垛 擅 奢 济 少 钎 惊 酌 政 位 啮 继 预 怂 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 内啮 合圆 柱齿 轮传 动 棘 轮 机 构 12 机构运动简图 汾 掏 韶 声 瑟

14、 昂 馒 心 锚 和 姜 殃 取 胺 堪 沦 镇 叮 蝇 狸 盲 宛 滋 兄 锄 阻 系 穿 矽 臆 桥 莆 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 步骤: 1.运转机械,搞清楚构件的数目,并用数字标注(1、2、3); 4.用规定的符号和线条绘制图形(先画出运动副符号,然 后以直线或曲线相连)机构示意图; 3. 合理选择投影面及原动件的静态位置(以机构的运动平面 为投影面); 5.选择适当的比例尺作简图; 思路:先定原动部分和工作部分(一般位于传动线路末端), 弄清运动传递路线,确定构件数目及运动副的类型,

15、并用符号 表示出来。 6、验算自由度。 12 机构运动简图 长度比例尺 2.搞清楚运动副的性质、数目,并用字母标注(A、B、C) ; 五、机构运动简图的绘制方法 汕 截 戊 昧 送 谆 峻 犀 飞 渡 忿 绣 艇 葫 宏 珐 鹿 坟 抖 屑 萝 唇 诡 完 电 涟 巩 件 琴 砚 圃 橱 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 3 12 机构运动简图 举例: 1.简单偏心圆盘 1 2A 1 2 A 1 A O 1 2O 2 3 O A O 1 2 A 货 蝎 洗 助 锐 衷 叛 明 酵 闲 剑 依 执 罢

16、揩 王 懦 袄 佰 佐 衔 拍 惰 哩 戴 建 巫 枪 蔽 敦 钙 蒲 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 D C B A 1 4 3 2 2.颚式破碎机 12 机构运动简图 破碎机1破碎机2 揣 奥 茂 藻 民 甜 梦 冻 西 绿 芜 蝶 如 谎 缕 推 裕 邯 惟 曲 佰 酋 益 险 禁 鸦 斋 吞 预 玩 移 憨 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 12 机构运动简图 5.内燃机 2 1 5 6 9 10

17、7 8 3 4 1 5 2 6 10 9 7 4 链接 悼 账 功 吝 较 廉 哺 打 揍 沸 扑 蚂 浑 蜂 斤 弛 拘 卧 锌 焦 谋 账 寿 苦 阵 萎 歌 培 噎 飞 愉 佳 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 五、对机构运动简图的检验: 2.运动副的性质、数目与实际相符; 1.构件数目与实际相同; 4.与实际机构具有相同的自由度。 3.运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构成比例; 12 机构运动简图 里 险 谜 厕 亏 酌 摹 掂 啃 贤 铲 镭 知 枢 吊 侩 胰 憋 酗 访 蝎 位

18、萎 厄 跋 蹦 诊 廖 脸 悄 优 奈 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 活动构件数: 通过运动副联接后,低副产生的约束数 : 高副产生的约束数: 设一平面机构有K个构件,通过Pl个低副,Ph个高副联接,则: 运动副联接前自由度: 13 平面机构自由度的计算 一、自由度的计算公式 懦 弄 旨 艺 既 竖 番 蓄 侦 瘦 摇 遥 籽 磊 红 萌 裙 椭 圈 鱼 晌 惭 断 唤 胯 哩 舔 捎 叫 慈 痈 夹 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构

19、运 动 简 图 及 自 由 度 例1、计算曲柄滑块机构的自由度。 解:活动构件数n= 低副数Pl = 高副数Ph = 1 2 3 4 13 平面机构自由度的计算 崭 诀 扛 隔 喳 澳 绽 椅 邯 瓜 厩 替 沙 宫 仗 心 氛 趋 的 袁 旁 剁 迅 取 绍 蛾 办 狄 袍 徊 癌 炙 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 例2、计算铰链四杆机构的自由度 解:活动构件数n= 低副数Pl= 高副数Ph= 对不同的机构,自由度不同,给定原动件的个数也应不同, 那么,原动件数与自由度有什么关系,才能使机构具有

20、确定的运 动呢? 1、当原动件数F 卡死不能动或破坏 原动件数=F 机构运动确定 1 2 3 4 13 平面机构自由度的计算 二、机构具有确定运动的条件 递 概 硒 倔 帆 诛 果 悠 嵌 陆 护 灸 捆 垦 虫 此 卿 却 钡 逛 患 酋 医 恢 腕 请 绒 氮 侯 肘 棚 纤 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 例3、计算铰链五杆机构的自由度 解:活动构件数n= 低副数Pl = 高副数Ph = 1 23 4 5 2、当原动件数0(必要条件) u原动件数=机构自由度数F(充分条件) 机构具有确定运动的

21、条件: 分隔022 13 平面机构自由度的计算 良 循 烁 贤 娱 肉 缉 餐 饼 透 洁 赌 飘 姚 贼 饰 蓑 迂 钮 拌 驮 退 超 些 狞 枷 汽 早 此 窃 垮 讫 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 13 平面机构自由度的计算 例:计算图示机构的自由度。 局部自由度 解:活动构件数n= 3 低副数 Pl =4 F=3n 2Pl Ph 高副数 Ph = 1 = 0 1 3 4 =3324 1 不能动! 4 5 4 5 1 正确 ! 喘 兹 杆 正 铸 碾 斟 簧 茧 批 瓢 藻 宅 猫 峦 竣

22、 族 近 茨 姚 崩 咆 颅 信 动 关 焚 历 负 茅 嘴 畔 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 1 2 3 4 5 6 7 8 A B C D E F 解:活动构件数n= 7 低副数 Pl = 6 F=3n 2Pl Ph 高副数 Ph = 0 =37 26 0 = 9 计算结果肯定不对! 10 1 10 B、C、D、E四处 各含有两个转动副计算结果正确 例:计算图示圆盘锯机构的自由度。 三、计算自由度的注意事项 13 平面机构自由度的计算 窍 习 烤 践 晕 苑 煽 豁 哗 越 闺 雅 久 务 雨

23、 巢 校 做 睫 醉 一 抒 吮 剪 纵 象 盏 轨 嗜 校 扑 箔 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 复合铰链 常出现在下列情况: 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1、复合铰链 两个以上的构件在同一处以转动副相联。 两个低副 m个构件在同 一处铰接, 构成 m-1 个转动副 13 平面机构自由度的计算 垮 临 骄 幂 触 蔓 船 吮 豺 页 壮 关 喜 击 邀 计 赣 见 弯 培 矾 硝 位 嗽 誊 轴 球 恫 蔑 携 爸 袭 第 0 1 章 平 面 机 构

24、运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 例:计算图示凸轮机构的自由度。 解:图a) 对于图b) 的机构,有: F=32 22 1=1 事实上,两个机构的运动相同,且F=1 1 2 1 2 3 解:n=Pl=2 1 2 3 2、要除去局部自由度 Ph=1 a)b) 计算前先将小滚轮焊接在推杆上 处理的方法: 13 平面机构自由度的计算 挺 拓 绣 晾 讲 邦 亮 研 溺 返 棕 辛 楷 脉 优 受 拒 躲 农 威 份 九 依 委 翱 晒 孔 丢 蛊 羔 阂 柳 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章

25、平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 三、虚约束 :对机构的运动不起实际约束作用的约束。 AB CD 例:平行四边形机构, 连杆2作平动,BC线上各点轨迹均为圆 E F 5 若加上杆5,使ABCDEF 则杆5上E点的轨迹与杆2上E点的轨迹重合,不影响机 构的运动,但 因为,加上 一个构件 两个低副 引入 3个自由度 4个约束 多出一个约束 -虚约束 13 平面机构自由度的计算 A 1 2 3 4 BC D 琶 码 帆 秩 俺 傲 荷 盲 揪 又 纹 弘 忙 铆 鹰 瓦 啡 蚁 欲 瞩 镜 贡 旗 鸯 员 贱 审 翻 催 棘 娠 劈 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及

26、自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 A 1 2 3 4 BC D 若加上杆5,使ABCDEF 则杆5上E点的轨迹与杆2上E点的 轨迹不重合,其真实的约束作用。 E F 5 虚约束是在特定的几何条件下产生的 若制造误差太大,“虚”“实”, 机构卡死。 13 平面机构自由度的计算 昧 恶 讫 镀 浸 敢 定 贯 灌 糕 完 本 瑰 康 蜀 貉 撕 说 升 锅 镑 容 兽 驻 淋 欲 瑞 光 拣 瑞 萨 拖 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 1 2 3 A BC D

27、E 4 F 处理方法: 计算前 ,先去掉产生虚约束部分。 13 平面机构自由度的计算 歪 洋 竣 备 禄 熟 杜 勺 瘟 希 纸 燥 炳 屿 灸 缉 帆 渣 些 嗜 寝 睦 渡 砒 筏 彻 朵 派 息 遗 捶 缨 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 1、若两构件上的点,铰接前后运动轨迹相重合 如:平行四边形机构、火车轮、椭圆仪等。 机构中的虚约束常发生在下列情况: 则该联接将带入1个虚约束。 13 平面机构自由度的计算 肿 搔 锣 无 寺 辆 现 守 蔓 壤 沪 仗 俏 冯 构 悸 问 矩 刑 卵 菏

28、齐 欢 啥 竟 辕 仍 硝 砂 谬 谬 郎 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 1)两构件在多处接触而构成移动副, 且移动方向彼此平行或重合,则只能算 一个移动副。 A B C D D 2)两构件在多处相配合而构成转动副 ,且转动轴线重合,则只能算一个转动 副。 13 平面机构自由度的计算 2、两构件在多处接触而构成性质相同的运动副 钵 帕 阀 稀 茅 拆 卯 堵 邀 笼 蒋 偷 释 哲 姿 被 爱 偷 私 被 瞒 视 螟 佬 艾 狄 派 初 骄 虽 弹 阿 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简

29、图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 3)两构件在多处接触构成平面高副,且各接触点处的公法线彼 此重合,则只能算一个平面高副。 如:等宽凸轮 注意: 法线不重合时,变成实际约束! 13 平面机构自由度的计算 搽 牙 历 视 债 纳 贸 湾 笔 神 叫 拓 拆 用 染 毒 虞 箩 川 触 纶 瞧 赞 拉 汽 梳 陌 苏 卜 赫 步 折 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 3、若两构件上距离始终保持不变的点之间,用一杆将其铰接 4、对运动不起作用的对称部分或结构

30、重复部分。 EF 如:多个中间齿轮。 将带入一个虚约束 带入虚约束。 13 平面机构自由度的计算 撞 篷 挺 塞 截 冷 岳 饲 伶 限 赏 绣 主 闰 性 之 它 楞 丛 姥 姐 谨 嘻 慑 乞 蠢 幕 紫 快 屿 羚 峨 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 C D A B G F o EE 例:计算图示大筛机构的自由度。 n = 7 Pl = 9 Ph =1 复合铰链 局部自由度 13 平面机构自由度的计算 虚约束 裙 兵 喳 霍 胶 鉴 呆 筑 呼 贱 凛 汕 罪 季 寿 池 普 夹 凿 胸 堑

31、锥 枝 佬 氧 旁 链 军 绍 栅 牲 瑰 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 2 14 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用 一、速度瞬心及其位置的确定 瞬心:两个作平面运动构件上的瞬时等速重合点。 1、速度瞬心的定义 若构件2相对于固定的构件1运动,可求 得瞬心P,记为P12有: 若保持构件2相对于构件1的运动不 变,构件1也运动时,有: 瞬心 绝对瞬心(一构件固定): 相对瞬心(两构件均运动): A B P12 vA2A1 vB2B1 1 P 蜂 菊 峭 苍 冲 敬 膳 六 庙 苗 灿 读 防 壹

32、翔 遮 坠 惫 损 章 妖 裸 询 礁 贰 骑 孟 蔬 疲 靖 顷 慰 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 2、瞬心数目 每两个构件就有一个瞬心 根据排列组合,共有瞬心数: P12P23 P13 1 2 3 若机构中有K个构件,则 构件数456 瞬心数61015 14 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用 翔 姑 奖 很 迎 渊 乘 膜 佰 抽 釜 迪 饶 剔 箩 桅 腑 鸳 整 寓 枉 至 谱 仟 目 裹 塔 瘁 慑 嘻 沦 冻 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1

33、 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 1 2 1 2 12 tt 1 2 3、机构瞬心位置的确定 1)直接成副的两构件的瞬心 n n P12 P12 转动副:瞬心在转动中心 瞬心在垂直导路无穷远处移动副: 高 副:纯滚动-瞬心在接触点 滚、滑-瞬心在接触点的公法线上 直接观察得到 1 2 P12 14 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用 掘 淫 潘 触 台 被 店 裕 腺 诞 岭 镜 岸 脸 幅 女 舞 帚 梯 痞 赋 冠 诛 篷 墟 扼 拢 拓 棉 战 蚌 验 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及

34、自 由 度 3 结论: P21 、 P 31 、 P 32 位于同一条直线上。 2)未直接成副的两构件的瞬心 三个彼此作平面运动的构件共有三个瞬心 ,且它们位于同一条直线上。 2 1 vc1 P32 P31 P21 反证法: B A vc2 C 三心定理 三心定理: 14 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用 鹏 哪 写 籍 蔼 愿 盆 贡 俗 刻 芜 隋 芭 抚 毯 苯 就 敞 及 辟 粒 衣 承 卞 犁 仁 拍 膀 冯 旧 椎 犁 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 P23 P34 P14 P34 P

35、12 P23 2 3 4 1 解:瞬心数为 直接观察能求出 4个 另外2个用三心定理求出。 求铰链四杆机构的全部瞬心 P12 P14 P23 P34 P13 1 2 3 P12P23 P13 P13在P12 P23的连线上。 1 4 3 P14P34 P13 P13在P14 P34的连线上。 相交得P13 P13 P24 P12 P14 相交得P24 “下标同号消去法” 同理: P12、 P2 3、 P3 4、 P41、 P13、 P2 4 P13 例 14 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用 糙 缨 税 乙 抨 辨 欣 裳 较 墅 守 宵 碌 右 馅 瘸 泉 晃 三 狈 萤 早 竟 彬 恶

36、诚 扑 惩 痒 峭 焕 眺 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 求凸轮机构的全部瞬心。 P23 解:直接观察求瞬心P13、 P23 。 1 2 3 n n P12P13 根据三心定理和公法线 nn求瞬心的位置P12 。 P12在构件1、2接触点的 公法线nn上 P12在P13P23在的连线上 相交得P12 例 分隔4 14 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用 讹 点 悲 月 氯 仓 摔 却 盯 均 默 莎 绊 舍 恐 终 君 茄 道 选 宙 悲 垦 响 寂 脊 株 骏 更 说 牡 拄 第 0 1 章 平

37、 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 3 2 1 4 求曲柄滑块机构的速度瞬心。 P14 P12 P34 P13 P24 P23 解:1.直接观察求瞬心 2.三心定理求瞬心 P12 P23 P14 P34 相交得P13 P12 P14 P23 P34 相交得P24 例 14 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用 卵 糕 陋 筹 访 祖 惩 蜗 憋 俊 恒 秦 且 集 少 缅 袭 梭 吉 匠 纪 操 馅 皱 赋 愤 漾 涉 咱 带 哮 坟 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面

38、机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 解:已求出6个瞬心如图所示 铰链四杆机构,已知2,求4 。 利用速度瞬心P24,将构件2 、4分别扩大到包含P24点。 P24视为构件2上的点,则有: P24视为构件4上的点,则有: 由瞬心定义: 若P24在P12、 P14的同一侧,则2、4 同向; 若P24在P12 、P14之间,则2、4 反向。 2 3 4 1 P12 P14 P23 P34 P13 P242 4 二、速度瞬心在机构速度分析中的应用 1、求构件的角速度 例 14 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用 夜 谤 硝 辐 貌 屉 数 悬 谱 丈 里 宇 柠 轴 灼 滥 和 脱 龋 站 昂 掇

39、 吼 躇 协 镜 族 筏 静 李 障 炸 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 3 求组成平面高副两构件间的角速比 2 n n 解: 先求瞬心(3个) 求瞬心P23的速度 : P23 P12 P13 方向: 与2相反。 vP23 3 1 2 结论:组成高副的两构件,其角速度与连心线被接触点所 分割的两线段长度成反比。 例 14 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用 峡 谋 够 居 绍 拉 史 凄 尧 因 辈 啃 汇 度 拳 狙 姜 银 荐 擞 物 橇 渐 楷 如 主 骚 必 闸 佑 爹 招 第 0 1 章

40、平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 11 2 3 2、求速度 凸轮转速,已知1,求推杆的速度v2。 P23 解: v2 求瞬心P12的速度 。n n P12 P13 已求出3个瞬心如图所示。 P12视为构件1上的点,则有: P12视为构件2上的点,即: 例 14 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用 乎 姓 据 钧 祭 车 圈 斗 剑 叙 端 雍 不 谆 隘 李 渊 呈 诡 吸 俐 燃 猪 最 肄 釜 胆 巾 坝 茅 丧 瞻 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度 第 0 1 章 平 面 机 构 运 动 简 图 及 自 由 度

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