文档介绍：Lesson 16 机构的基本内容
教学目的:
教学重点难点:
教学内容:
1、词汇:
interrelate相互关连、相互联系;configuration构造, 形状, 外貌, 轮廓;instantaneous [ˌɪnstənˈteinjəs] 瞬间发生的, 即刻的
2、词组
3、译文
具有确定运动的相互关联的零件和能执行有效工作的组合称为机器。机构是机器的组成部分,由两个或多个零件安排组成,以便一个运动驱动另一个运动。运动学仅研究机构的运动,而不考虑作用在机构上的力。在力和扭矩的影响下,动力学是研究单一物体和机构的运动。在静止的系统里(可忽略惯性的系统),力和扭矩的研究称为静力学。
综合是一个过程,通过开发产品(例如机构)来满足一系列的性能要求。如果产品的结构暂时确定下来,那么需要检查,确定(这个产品的结构)是否满足工作性能要求,这个过程称为分析。机构的设计包含综合和分析(两个过程)。
设计的过程从需求认识开始。然后,一系列的要求将罗列出来。通常要求位移、速度和加速度的详细分析。零件的设计过程在分析受力和扭矩之后进行。在第一个模型产生之后,设计过程持续很长,而且还包括对零件的速度、加速度、力、扭矩的重新设计。为了年复一年获得更好的设计,大部分制造者必须不停的修改它们的产品和它们的生产方法。经常需要提高生产率,提高产品的性能,重新设计的费用和减轻重量。对问题进行正确的运动学和动力学分析是成功的关键。
很久以前,大部分基本连杆的结构合并到机器的设计中,我们用来描述(连杆和机器设计)的关系已经变化了很多年。所以,定义和专门用语并不符合技术文献的要求。然而,大多数情况下,具体的含义清楚的出现在解释问题的语境中。尤其一些机器的运动学和动力学的关系研究在以下说明。
杆件一根杆件是一个刚体或者连接到运动链的接头。刚性杆件的关系,或者有时候单一的杆件,在机构的研究中是一种理想的应用,由于机器中零件的(微小的)应变,它不需要考虑一些微小的变形。一个绝对刚体或不可伸长的杆件只能作为真实机器零件在教科书上的模型存在。对于典型的机器零件,在尺寸上最大的变化是千分之一的零件长度。当考虑大部分典型机构发生较大运动的时候,忽略小运动是合理的。杆件是用作一般的意思,包括凸轮、齿轮和其他机械零件,还包括曲柄,连杆和其他销连接件。
机架在机构中固定的或者静止的杆件称为机架。当没有实际固定的杆件的时候,我们需要考虑固定一根杆,决定和它相关的其他杆件的运动。例如,在汽车发动机中,发动机汽缸体看做是一个机架,即使汽车是可以移动的。
自由度连杆机构中自由度的数目是等于机架或者固定杆件相连的每个杆件的指定位置所要求的独立参数的数目。如果能完全地定义系统的瞬间结构,通过指定一个独立的变量,那么系统具有一个自由度。大部分实际机构具有一个自由度。
一个自由的刚体具有6个自由度:在三个坐标系上平移,和绕着三个坐标轴旋转。如果在一个平面上刚体的运动受到约束,它有3个自由度:两个坐标方向平移和在平面内旋转。
低副和高副在刚体之间