当前课程知识点:机械原理 >  第二章 平面机构的结构分析 >  2.2 机构的组成和分类 >  2.2.2 机构的分类

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2.2.2 机构的分类在线视频

2.2.2 机构的分类

下一节:2.2.3 运动链

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2.2.2 机构的分类课程教案、知识点、字幕

对于机构的分类

通常是按照组成机构的两大要素

构件和运动副来进行分类的

其中最重要的分类就是关于运动副的分类

我们对运动副可以从下面几个方面来进行分类

按照运动副引入的约束数目来进行划分

两个构件在没有构成运动副之前

它各有六个独立的运动

我们称为六个自由度

而两个构件形成运动副之后

它们之间的相对运动会受到约束

对应的自由度会减少

但是运动副引入的约束

不能使得两个构件之间

被完全的固定在一起

也就是说这两个构件之间的相对运动

至少需要保留一个独立运动

因此运动副引入的约束数目

应该为1到5的一个范围

那么我们按照运动副引入的约束的数目

可以对运动副进行划分

分为Ⅰ级副

Ⅱ级副 Ⅲ级副 Ⅳ级副和 Ⅴ级副

它引入的约束数目分别是1到5

另外一方面

我们还可以根据

构成运动副的两个构件之间的接触情况

来进行分类

因为我们定义运动副是说两个构件接触

并且形成相对可动的一种连接

那么它的接触形态通常有以下两种

第一种是两个构件通过点或线的接触

构成的运动副

这一类运动副我们称为高副

典型的高副

是齿轮两个齿之间的接触

就形成了点线接触的高副

第二种形态是两个构件

通过面接触而构成的运动副

我们称为低副

那么在机械结构中面接触

通常我们会用到两种

一种是圆柱面的接触

一种是平面的接触

因为这两种面在机械加工中

最容易实现

那么圆柱面接触的形成了运动副

典型的应用是什么

比如说我们的轴和轴承之间的接触

它就是一个圆柱面的接触

那么这种接触形成的运动副

我们称为转动副

它能实现

轴相对于轴承座之间的相对的回转运动

这是我们应用中见到的高副

典型的高副齿轮副

以及典型的低副转动副

第三 我们可以根据构成运动副的两个构件之间

产生什么样的相对运动来进行分类

表中所列的是一些常见的运动副

当然它也对应我们前面提到的一些级别的分类

它会引入不同的约束

产生不同的相对运动

相对运动最基本的两种是转动和移动

我们分别用R和P来表示

那么一些更复杂的连接关系

形成的更复杂的相对运动

可以用转动和移动的组合来表示

比如螺旋副圆柱副

它是既有转动也有移动

对于球面副

它可能是多个回转运动的一个组合

让我们来具体看一下

构件之间的相对运动关系

转动副

实现的是两个构件之间的相对的回转运动

移动副

是两个构件之间形成了相对的移动

我们也称之为平动

螺旋副是两个构件之间既有相对转动

也有相对的平动

圆柱副同样实现了转动和移动的组合

那么圆柱副跟螺旋副之间的区别是什么

主要是转动和移动这两个运动

对于螺旋副来说

它不是独立的

而对圆柱副来说

转动和移动是独立的

这就是这两种运动副

它的运动形态上的一个区别

这是球副

它能实现空间任意方向的转动

我们通常 可以通过分解到三个坐标轴的回转运动

来描述它任意方向的回转运动

球销副在球副的基础上增加了一个销

那么它限制了一个方向的转动

使得两个构件的相对运动的组合

虽然仍然是回转运动

但是有所减少

对运动副的分类

我们还可以从构成运动副的构件

它的运动空间来进行划分

分为平面运动副和空间运动副

什么叫平面运动副

就是构成运动副两个构件之间

它的相对运动始终在一个平面内

而空间运动副

那么从构成运动副的两个构件的运动空间来说

它不能表示在某一个平面内

这样的运动副我们称为空间运动副

机械原理课内我们将主要探讨平面运动副

而平面运动副按照前面接触形态的划分

我们又将具体学习

平面低副和平面高副两大类

在平面低副中

我们主要会接触的两种具体的运动副形态

移动副和转动副

分别实现连接的两个构件之间

形成回转运动和相对的平动

而平面高副按照高副的定义

它是通过点或线接触构成了运动副

在机械原理后续章节的学习中

我们接触的平面高副主要包括齿轮副和凸轮副

从空间的角度

平面低副会引入五个约束

而平面高副会引入四个约束

但是我们在探讨空间运动到平面运动的过程中

我们已经施加了三个约束

因此我们说平面低副

它带入了是两个约束

而平面高副带入的是一个约束

这是在除去从空间到平面减少的三个自由度

也就是说引入的三个约束基础之上

再增加的约束

这是典型的平面运动副 转动副 移动副

以及典型的平面运动副 高副 齿轮副 凸轮副

这是由平面运动副组成的一个具体的机构

这个机构中包含了转动副和移动副

除了平面运动副

那么典型的空间运动副有哪些

这是空间运动副中的螺旋副 圆柱副 球副 以及球销副

这是由空间运动副形成的空间机构

空间机构中

各个构件的运动并不局限在一个平面内

因此我们称为空间机构

这是空间机构的另外一个示例

好了这一节我们就先讲到这里

谢谢大家

机械原理课程列表:

第一章 绪论

-1.1 概述

--1.1 概述

-1.2 课程研究的对象及内容

--1.2课程研究的对象及内容

-1.3 学习的目的和意义

--1.3学习的目的和意义

-1.4 课程学习的方法和要点

--1.4课程学习的方法和要点

-第一章 绪论--1.4 课程学习的方法和要点

第二章 平面机构的结构分析

-2.1机构结构分析

--2.1 机构结构分析

-2.2 机构的组成和分类

--2.2.1 机构的组成

--2.2.2 机构的分类

--2.2.3 运动链

-2.3机构运动简图

--2.3.1 机构运动简图

--2.3.2机构运动简图绘制

--2.3.3 机构运动简图示例

-2.4机构自由度的计算

--2.4.1机构的自由度

--2.4.2机构的自由度计算(上)

--2.4.3机构的自由度计算(下)

-2.5计算平面机构自由度时应注意事项

--2.5.1 计算平面机构自由度时应注意事项

--2.5.2局部自由度

--2.5.3虚约束

-2.6平面机构的组成原理、结构分类及结构分析

--2.6.1 平面机构的组成原理

--2.6.2 平面机构的结构分类

--2.6.3 平面机构结构分析

-2.6平面机构的组成原理、结构分类及结构分析--作业

第三章 平面机构的运动分析

-3.1机构运动分析的目的和方法

--3.1 机构运动分析的目的和方法

-3.2用瞬心法作机构的运动分析

--3.2.1速度瞬心

--3.2.2速度瞬心位置的确定

--3.2.3用瞬心法做机构的速度分析

-3.3用图解法作机构的运动分析

--3.3.1矢量方程图解法的基本原理

--3.3.2图解矢量方程的一般方法

--3.3.3图解矢量方程解法的基础(上)

--3.3.4图解矢量方程解法的基础(下)

--3.3.5不同构件重合点间运动合成(上)

--3.3.6不同构件重合点间运动合成(下)

--3.3.7矢量方程图解法分析示例(上)

--3.3.8矢量方程图解法分析示例(下)

-3.4 瞬心法和矢量方程图解法的综合应用

--3.4.1两种方法的特点

--3.4.2两种方法结合的优势

--3.4.3两种方法的综合运用

-3.4 瞬心法和矢量方程图解法的综合应用--作业

第四章 连杆机构及其设计

-4.1 平面连杆机构的特点及应用

--4.1 平面连杆机构的特点及应用

-4.2 平面四杆机构的类型和应用

--4.2.1平面四杆机构相关基本概念定义

--4.2.2平面四杆机构的基本类型

--4.2.3平面四杆机构的演化类型

-4.3平面四杆机构的一些基本知识

--4.3.1平面四杆机构有曲柄的条件

--4.3.2急回运动和行程速度变化系数

--4.3.3 四杆机构的传动角和死点(上)

--4.3.4 四杆机构的传动角和死点(下)

--4.3.5 铰链四杆机构的运动连续性

-4.4平面四杆机构的设计

--4.4.1 连杆机构设计的基本问题和方法

--4.4.2按连杆的预定位置设计四杆机构

--4.4.3 按两连架杆的预定对应位置设计(上)

--4.4.4按两连架杆的预定对应位置设计(下)

--4.4.5用作图法设计四杆机构

-4.4平面四杆机构的设计--作业

第五章 凸轮机构及其设计

-5.1 凸轮机构的应用和分类

--5.1 凸轮机构的应用和分类

-5.2 推杆的运动规律

--5.2 推杆的运动规律

-5.3 凸轮轮廓曲线设计

--5.3 凸轮轮廓曲线设计

-5.4 凸轮机构基本尺寸的确定

--5.4.1凸轮机构基本尺寸的确定(上)

--5.4.2凸轮机构基本尺寸的确定(下)

-5.4 凸轮机构基本尺寸的确定--作业

第六章 齿轮机构及其设计

-6.1 齿轮机构的特点及类型

--6.1 齿轮机构的特点及类型

-6.2 齿轮的齿廓曲线

--6.2 齿轮的齿廓曲线

-6.3 渐开线齿廓及其啮合特点

--6.3.1渐开线的形成及其特性

--6.3.2渐开线齿廓的啮合特点

-6.4 渐开线标准齿轮各部分的名称和尺寸

--6.4.1渐开线标准齿轮各部分的名称和尺寸

--6.4.2 齿条和内齿轮尺寸

-6.5渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动

--6.5.1 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动

--6.5.2 齿轮传动的中心距及啮合角

--6.5.3渐开线齿轮齿条传动的啮合特点

--6.5.4一对轮齿的啮合过程及连续传动条件

-6.6渐开线齿廓的切制原理与根切现象

--6.6.1 渐开线齿廓的切制原理(上)

--6.6.2 渐开线齿廓的切制原理(下)

--6.6.3渐开线齿廓的根切现象

--6.6.4 标准齿轮不发生根切时的最少齿数

-6.7变位齿轮概述

--6.7.1变位齿轮概述

--6.7.2变位齿轮的啮合传动

--6.7.3变位齿轮传动类型及特点

-6.8斜齿圆柱齿轮传动

--6.8.1 渐开线斜齿圆柱齿轮齿面的形成

--6.8.2 斜齿轮的基本参数与几何尺寸计算

--6.8.3一对斜齿圆柱齿轮的啮合传动

--6.8.4 斜齿轮的当量齿轮与当量齿数

--6.8.5斜齿轮传动主要的优缺点

-6.9直齿锥齿轮传动

--6.9直齿锥齿轮传动

-6.10蜗杆传动

--6.10蜗杆传动

-6.10蜗杆传动--作业

第七章 齿轮系及其设计

-7.1齿轮系及其分类

--7.1齿轮系及其分类

-7.2定轴轮系的传动比

--7.2.1 定轴轮系的传动比

--7.2.2首、末两轮转向关系的确定

-7.3周转轮系的传动比

--7.3.1周转轮系的传动比

--7.3.2周转轮系传动比计算方法

-7.4复合轮系的传动比

--7.4复合轮系的传动比

-7.5轮系的功能

--7.5.1轮系的功能 (上)

--7.5.2轮系的功能 (下)

--7.5.3轮系类型的选择

-7.5轮系的功能--作业

第八章 机械的运转及其速度波动的调节

-8.1概述

--8.1概述

-8.2 机械的运动方程式

--8.2.1 机械的运动方程式

--8.2.2等效力和等效力矩

--8.2.3等效质量和等效转动惯量

--8.2.4等效质量和等效转动惯量的例题

-8.3 稳定运转状态下的机械的周期性速度波动及其调节

--8.3.1产生周期性速度波动的原因

--8.3.2稳定运转状态下机械的周期性速度波动及其调节

--8.3.3速度波动调节的例题

-8.3 稳定运转状态下的机械的周期性速度波动及其调节--作业

2.2.2 机构的分类笔记与讨论

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