大学机械原理绪论,自由度分析,结构分析课件

机构的结构分析一、机构结构分析的内容及目的(1) 研究机构的组成及机构具有确定运动的条件。 目的是弄清机构包含哪几个部分，各部分如何相联？ 以及怎样的结构才能保证具有确定的相对运动？ 这对于设计新的机构显得尤其重要。 (2) 研究机构运动简图的绘制方法。 如何用简单的图形表示机构的结构和运动状况，目 的是为机构的运动分析和动力分析作准备。

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机构的结构分析一、机构结构分析的内容及目的(3) 研究机构的组成原理并按结构特点对机构进行分类。 把各种机构按结构加以分类，其目的是搞清楚按何种 规律组成的机构能满足运动确定性的要求，并按其分 类建立运动分析和动力分析的一般方法。机构有简有繁，构件有多有少，不同的机构都有各自的特点，而运动确定是它们的共同特征。

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二 机构的组成名词术语:

机构的结构分析

构件 独立运动的最小单元体 组成机构的基本要素，本课程 研究的基本单元 单一零件或多个零件刚性联接 而成的一个独立运动单元

零件 加工制造的最小单元体

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二 机构的组成

机构的结构分析

名词术语: 运动副 两个构件之间接触式的可动联接a)两个构件、b) 直接接触、c) 有相对运动 三个条件，缺一不可 运动副作用是限制构件间的相对运动，使相对运动自由度 的数目减少，这种限制作用称为约束

运动副元素 两构件直接接触的点、线、面 部分

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二 机构的组成 运动副分类

机构的结构分析2- 1

(1)按运动副的接触方式分 高副、低副 凡是以面接触的运动副称为低副，而以点 或线相接触的运动副称为高副 (2)按相对运动的范围分 平面运动副、空间运动副 如果运动副元素间只能相互作平面平行运动， 则称之为平面运动副，否则称为空间运动副 运动副是约束运动的，故一个运动副至少引 (3)按运动副引入的约束数分入一个约束，也至少保留一个自由度 将引入一个约束数的运动副称为I级副，引入 两个约束数的运动副称为Ⅱ级副，依此类推 2-1-1 I级副、II级副、III级副、IV级副、V级副 (4)按运动副接触部分的几何形状分 点接触高副 线接触高副 球面副 球销副 圆柱副 螺旋副 平面高副 转动副 移动副 等

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二 机构的组成

机构的结构分析

常见运动副符号的表示: 国标GB4460-84 (表2-1)

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二 机构的组成

机构的结构分析

2- 2

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二 机构的组成 一般构件的表示方法杆、轴构件

机构的结构分析

固定构件

同一构件

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二 机构的组成 一般构件的表示方法两副构件

机构的结构分析

三副构件

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二 机构的组成 一般构件的表示方法注意事项:

机构的结构分析

画构件时，构件上与运

动无关的因素(复杂形 状等)应略去，只考虑与运动有关的因素。

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二 机构的组成

机构的结构分析

运动链 ──两个以上的构件通过运动副联接而构成的相对可动的构件系统 闭式链 运动链中的各构件构成首末封闭的系统 在一般机构中，大多采用闭式链

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二 机构的组成

机构的结构分析

运动链 ──两个以上的构件通过运动副联接而构成的相对可动的构件系统 闭式链 运动链中的各构件构成首末封闭的系统 在一般机构中，大多采用闭式链 开式链 运动链中的各构件未构成首末封 闭的系统 机器人机构大多采用开式链

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二 机构的组成平 面 闭 式 闭链 式 链空 间 闭 式 链

机构的结构分析

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二 机构的组成平 面 开 式 开链 式 链空 间 开 式 链

机构的结构分析

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二 机构的组成

机构的结构分析

机构 具有固定构件的运动链

平面机构——各构件相互作平面平行运动机架——作为参考系的构件，如机床床身、车辆底盘、 飞机机身等

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二 机构的组成

机构的结构分析

机构 具有固定构件的运动链

空间机构 ——各构件的运动不在一个平面内机架——作为参考系的构件，如机床床身、车辆底盘、 飞机机身等