空间与平面、高副与低副、滑动与滚动 第八讲 1.了解最简机构、基本机构、 Ⅱ级杆组、 Ⅲ级杆组的定义及应用。 最简机构:由2个构件和1个运动副组成的开链机构。特点: ●最多构件数为2 ●开链机构
基本机构:含有3个以上构件、不能再进行拆分的闭链机构。(运动副不限)特点:闭链且不可拆分性
Ⅱ级杆组:两个构件、三个运动副构成。
Ⅲ级杆组:级杆组由4个构件、6个运动副组成,其中三个内接副,三个外界副。
2.绘制示下列杆组原理简图:
(1)Ⅱ杆组内接移动副外接为转动和移动副;
(2)Ⅲ杆组3个内接副为转动,外接2个移动、1个转动副; (3) Ⅲ杆组内接副2个为转动副、1个为移动 副,外接3个转动副。
(1)内接副为移动副(外接为转动、移动) 答案为第三个
补充:内接副为转动副(外接为转动、移动)
(2)答案为第三个
(3)答案为第一个
3.列举2种串联机构,指明其实现功能。
第九讲 1.机构并联有什么特征?常用并联有哪三种基本类型?
(1)刚度质量比大。因采用并联闭环杆系,杆系理论上只承受拉、压载荷,是典型的二力杆,并且多杆受力,使得传动机构具有很高的承载强度。
(2)动态性能优越。运动部件质量轻,惯性低,可有效改善伺服控制器的动态性能,使动平台获得很高的进给速度与加速度,适于高速数控作业。
(3)运动精度高。这是与传统串联机构相比而言的,传统串联机构的加工误差是各个关节的误差积累,而并联机构各个关节的误差可以相互抵消、相互弥补,因此,并联机构是未来机床的发展方向。
(4)多功能灵活性强。可构成形式多样的布局和自由度组合,在动平台上安装刀具进行多坐标铣、磨、钻、特种曲面加工等,也可安装夹具进行复杂的空间装配,适应性强,是柔性化的理想机构。
(5)使用寿命长。由于受力结构合理,运动部件磨损小,且没有导轨,不存在铁屑或冷却液进入导轨内部而导致其划伤、磨损或锈蚀现象。 (6)不足:由于结构的原因,它的运动空间较小
●I 型并联机构系统 ●II 型并联机构系统 ●III 型并联机构系统
2.以往返活塞式发动机为例,描述如何通过机构并联实现特定的功能。 如六缸发动机曲轴连杆机构,它由六个曲柄滑块机构并联组合而成,
各并联机构的结构尺寸完全相同,六个机构的曲柄设计在同一根曲轴上,并且曲轴分为三组,每组两个,三组曲轴在圆周上均匀布置。当主动件活塞上下运动时,曲轴即可实现无死点位置的定轴回转运动,克服曲轴滑块的死点问题,而且提高了旧的动平衡性能,可减少发动机的振动
3.分析教材P172图26增力机构。(基础机构、附加机构、实现功能) 第十讲
1.分析机构的复合组合与叠加组合的差异。 提示:依据定义对比
复合组合:一个2自由度机构(基础机构)与两个单自由度机构按一定方式组合形成的封闭机构。
叠加组合:在一个机构(基础)的可动构件上再安装一个或多个机构(附加)的组合方式。
2.为什么附加约束法不同于所述的四类组合? 在多自由度机构中,人为地增加约束条件,从而达到机构创新设计的目的。
第十一讲 1.叙述、理解机构结构设计的基本要求。
1)功能:运动、承载、精度、耐磨、抗腐等 2)使用要求:操作环境、使用环境等。
3)结构工艺性:便于制造、装配、保养、维修 4)人机工程:人性化操作、劳动强度、环保
2.零部件结构变换主要包括哪四方面内容,试举例说明。
1.形状变换(平带、三角带、同步齿轮带); 2.位置变换(平口带、交叉带、半交叉带);
3.数目变换(三角带的根数,同步齿形带的齿数); 4.尺寸变换(三角带的断面型号、同步齿形带的模数);
第十二讲 1.分析教材p207图9.22三种支撑设计的差异,说明其优劣。
2.如何通过改进结构提高零件疲劳强度?
1)减少结构尺寸的突变;2)分散应力集中源
3.创新设计中低副取代高副有何意义?应注意什么问题?
第十三讲
为保证设备机架的使用功能主要采用哪些结构措施?