某些空间机构         平面机构中的运动副必定是平面运动副，而仅有平面运动副的机构可能是空间机构.   万向联轴节仅含有转动副，但该机构是空间机构. 2.2机构运动简图 (The Kinematic Diagram of a Mechanism )  2.2机构运动简图 (The Kinematic Diagram of a Mechanism )  max.book118.com 定义和目的         用来表达各构件相对运动的简单的图形.  注意：  (1)机构运动简图 应该是简单的，但又能提供所有（但又不多余的）与构件间相对运动有关的信息. max.book118.com 运动副的表示方法 (1)转动副 (Revolute) ： 固定铰链 (Fixed pivot )                 机架 (frame)表示法. (2)移动副 (Sliding pair) ： (2)移动副 (Sliding pair) ： 带阴影线的构件代表机架. 带阴影线的构件代表机架. 注意：    移动副中心线的方向不能改变 (3) 齿轮副:       用两个相切的点划线圆表示它们的节圆。 (4) 凸轮副：    画出凸轮和从动件顶端的真实外形 max.book118.com 构件的表示法        孔间距LAB 是连杆唯一的运动学尺寸. 双副构件       多副构件：     图a构件的几种表示法：       注意左右图的区别：      某些常用机构的表示法，见表 2-1. 凸轮传动 内啮合圆柱齿轮传动 外啮合圆柱齿轮传动 max.book118.com. 绘制机构运动简图的步骤: (1) 仔细研究。多少构件？运动副的种类和数目？ (5) 构件用数字标注，运动副用英文大写字母标注。 Ex.1:  绘制内燃机的机构运动简图.      先画机架上的所有固定运动副      先画原动件活塞. 画连杆3.          画曲柄4和小齿轮4’。属于同一构件的各零件之间应该用焊接符号连接起来.         画大齿轮5、凸轮5’、和凸轮5”.    画进气阀门杆6 .                画排气阀门杆7.         一个构件不管有多少个零件，都只能用一个序号。        运动副用英文大写字母标注。         原动件加注箭头        属于同一构件的各零件之间应该用焊接符号连接起来. Fig2-15 Ex.2： 绘制图示机构的机构运动简图 有2个固定转动副和2个活动转动副 曲柄-摇杆机构 Ex.3      有两个固定铰链、一个活动铰链、和一个移动副. 曲柄摇块机构(曲柄摆动导杆机构)     当机构的自由度大于机构的原动件数时，不能说机构就无用。机构的运动也不一定是毫无规律的乱动，而要受到最小阻力定律的支配，即:当机构的自由度大于机构的原动件数时，机构将优先沿着阻力最小的方向运动。 以下是某同学制作的“爬楼梯机器人”，在2000年10月“挑战杯” 湖北省大学生课外学术科技作品竞赛中获奖。该机器人只有一个电机，但该机采用的却是双自由度机构。  DOF＝2                两自由度刹车机构 DOF= 3N-2PL-Ph                                   两自由度的刹车机构可使两片刹车片均匀地抱紧在轮毂上，自动调节刹车片的均载，刹车效果比单一刹车片（或单自由度）的更好。 Ex.1：Calculate the DOF of the mechanism shown below.          After the mechanism is redrawn, DOF=3N-2PL-Ph Ex.2：Calculate the DOF of the mechanism. (1) C is a compound hinge of links 4、5、7. Ex.3：AB     EC     FD.     Calculate the DOF of the mechanism. Link EC, revolute E, and revolute C create a redundant constraint. Link EC, revolute E, and revolute C create a redundant constraint. 6 moving  links remains.       D is a compound hinge of links 2, 3, 4.     The roller has a passive DOF. There is only one higher pair between links 4 and 5.      There is only one higher pair between cam 6 and link 5. DOF=3N-2PL-Ph Ex.1.  对下图机构进行结构分析（拆杆组）。 (2) 构件3和2组成第一个II级杆组。 (3)构件 4和5组成第二个II级杆组。      在该杆组中，移动副C是内副，转动副C和转动副F是外副。 Ex.2.   拆杆组： (a) 如果构件 1是原动件 (b)如果构件 5是原动件  (a)如果构件 1是原动件 , 那么构件 2, 3, 4和 5以及转动副B、C、F、E、D和移动副B 组成从动件系统. 构件 2, 3, 4和 5以及转动副B、C、F、E、D和移动副B 组成从动件系统. 构件 2, 3, 4 和 5 组成III级杆组。转动副B、C和F是外副。 (b)如果构件 5是原动件 , 那么构件 1, 2, 3, 和 4以及转动副E、D、C、A、B和移动副B组成从动件系统.  构件 1, 2, 3, 和 4以及转动副E、D、C、A、B和移动副B组成从动件系统         构件1, 2, 3, 和4组成 IV级杆组。转动副A和E是外副。 作者：潘存云教授 举例：将图示八杆机构拆分成基本机构和基本杆组。 7 1 3 2 4 5 6 8 结论：该机构包含一个基本机构和两个基本杆组，换             句话说，将两个基本杆组添加到基本机构上，             构成了该八杆机构。 拆分方法：一般是从离原动件最远的构件开始拆分杆组。先试拆Ⅱ级杆组，若无法拆卸，再试拆Ⅲ级杆组、 IV级杆组。 拆分原则： 每拆除一个杆组后，剩下的构件和运动副仍应组成完整的机构。 作者：潘存云教授 举例：将图示八杆机构拆分成基本机构和基本杆组。 7 1 3 2 4 5 6 8 或 Ⅱ级机构 Ⅱ级机构 7 1 3 2 4 5 6 8 作者：潘存云教授 (1) 机架 6 和原动件 1组成基本机构.       在该杆组中，转动副A是内副，转动副D和转动副B是外副。 当此杆组通过外副D和B连接到运动已知构件ED和机架后，构件3和2就有确定的运动，当然C点也就有确定的运动。       注意：转动副C不是第一个杆组的外副。       第二个杆组通过转动副C和转动副F连接到运动已确定的构件3和机架上。 注意：在容易混淆的地方，应加注下标. §2－6  自由度计算中的特殊问题 作者：潘存云教授 1 2 3 4 5 6 7 8 A B C D E F 例题④计算图示
第2章机构的结构分析1.ppt