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实验11 机构结构分析及运动简图
式中:n为活动构件数目;P1、P2、P3、P4、 P5分别为I级副、2级副、3级副、4级副和5级副。 (6)除去原动件(原动件和机架)、去除虚约束、 注意复合铰链中回转副的数目、高副低代后,观 察经整理后的机构运动简图中有无IV级或III级基 本杆组,若没有,则按II级基本杆线的5种形式将 机构拆分。最后根据所含基本杆组的最高级别确 定机构的级别。
3.对上述机构进行结构分析(拆分杆组、确 定机构的级别)。
11.5绘制机构运动简图示例
颚式破碎机
机构简图
O1 O2
O1-圆盘回转中心, O2-圆盘几何中心
11.5 绘制机构运动简图示例
齿轮-连杆组合机构
机构简图
11.5 绘制机构运动简图示例
差速器
机构简图
5
2
4 1
3
2 H
汽车直线运动 左、右两轮转速相同 汽 车 转 弯 左、右两轮转速不同
思考题
1.机械运动简图有什么用途?一个正确的“机 构运动简图”应能说明那些内容? 2.绘制机构运动简图时,原动构件的位置为什 么可以任意选定?会不会影响运动简图的正确性? 3.计算机构自由度对机构分析和设计有何意义? 4.零件与构件的区别是什么? 5.分析机构的级别有何意义?你对机构的组成 原理有何认识?
11.4 实验步骤
1.先在草稿纸上徒手绘制机构示意图,标注出 必要的运动学尺寸,再按适当比例画成正规的 机构运动简图,如果只要求画机构示意图可不 进行测量,这时可凭目测使简图中构件的尺寸 与实物大致成比例。
2.计算机构的自由度,并将计算结果与实际机 构对照,观察是否相符。否则应重新绘制机构 简图或重新进行计算。
11.3 原理和方法
(4)仔细测量机构的运动学尺寸(如构件上两 回转副的中心距和移动副导路的位置等),按 适当的比例尺将示意图画成正规的机构运动简 图。
长度比例尺:
l
构件AB实际长度lAB (米) 图中表示该构件的长度AB(毫米)
11.3 原理和方法
(5)按公式F=6n-5P5-4P4-3P3-2P2-P1计算机构自 由度,注意局部自由度、复合铰和虚约束。
11.2 设备和工具
1.各类典型机械的实物(如:印刷机、车窗升降 机构、牛头刨床、插齿机、缝纫机头等); 2.各类典型机械的模型(如:内燃机、油泵等); 3.钢皮尺,内外卡钳,量角器(根据需要选用); 4.三角板,铅笔,橡皮,草稿纸(自备)。
11.3 原理和方法
1. 撇开构件的复外形和运动副的具体构造, 用简单的线条和符号来表示相应的构件和 运动副,绘制出能表明机构传动原理和运 动特性简单图形—机构运动简图。
2.测绘机构运动简图的方法:
(1)使被测机械缓慢运动,从原动件开始仔 细观察机构运动的传递路径,了解其工作 原理,从而确定组成机构的构件数目。
(2)根据相联接的两构件间的接触情况及相 对运动的性质,确定各个运动副的类型。
11.3 原理和方法
(3)选择最能描述各构件相对运动关系的运 动平面作为投影面,让机械停止在便于绘制 简图的位置。从原动件开始,用规定符号及 构件的联接次序(一个构件至少与二个构件 用运动副相联接)逐步画出机构示意图,然 后用数字(1、2、3……)分别标注各构件, 用英文字母A、B、C……分别标注各运动副。