機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

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1、第三章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：1、平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖2、平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算 3.1節(jié)大江一句話說(shuō)：不論是設(shè)計(jì)機(jī)器還是維修機(jī)器，我們都要將具體的機(jī)械抽象成簡(jiǎn)單的物理（運(yùn)動(dòng)學(xué)）模型；才能更清晰地理解其工作原理，幫助我們制定設(shè)計(jì)或維修方案。能力目標(biāo)：1、將具體的機(jī)械抽象成簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型 （會(huì)畫(huà)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖）2、判定機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動(dòng) （即一個(gè)裝置是不是機(jī)構(gòu)，方法技術(shù)就是計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度） 項(xiàng)目項(xiàng)目1：繪制：繪制內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。 項(xiàng)目項(xiàng)目2：繪制：繪制顎式破碎機(jī)顎式破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。3-2 3-2 運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副定義：定義： 機(jī)構(gòu)中

2、各個(gè)構(gòu)件之間必須有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此，構(gòu)件的連接既要使兩個(gè)構(gòu)件直接接觸，又能產(chǎn)生一定的相對(duì)活動(dòng)， 這種使兩個(gè)構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定的相對(duì)運(yùn)這種使兩個(gè)構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接稱為運(yùn)動(dòng)副。動(dòng)的連接稱為運(yùn)動(dòng)副。要點(diǎn)：要點(diǎn)：a a）兩個(gè)構(gòu)件）兩個(gè)構(gòu)件 b b）直接接觸）直接接觸 c c）有相對(duì)運(yùn)動(dòng)）有相對(duì)運(yùn)動(dòng) 三個(gè)條件缺一不可。三個(gè)條件缺一不可。我們引入一個(gè)新概念：運(yùn)動(dòng)副：運(yùn)動(dòng)副：使兩個(gè)構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接。使兩個(gè)構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接。構(gòu)件上參與接觸的部分是：點(diǎn)、線、面。構(gòu)件上參與接觸的部分是：點(diǎn)、線、面。3-2 3-2 運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副按其接觸

3、形式分：按其接觸形式分：低副低副- -面接觸的運(yùn)動(dòng)副。面接觸的運(yùn)動(dòng)副。高副高副- -點(diǎn)或點(diǎn)或線接觸的運(yùn)動(dòng)副線接觸的運(yùn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副（回轉(zhuǎn)副回轉(zhuǎn)副或或鉸鏈鉸鏈）移動(dòng)副移動(dòng)副3.2.2 3.2.2 運(yùn)動(dòng)鏈與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈：運(yùn)動(dòng)鏈：多個(gè)構(gòu)件用運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接構(gòu)成的系統(tǒng)。多個(gè)構(gòu)件用運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接構(gòu)成的系統(tǒng)。開(kāi)式鏈：開(kāi)式鏈：運(yùn)動(dòng)鏈的各構(gòu)件不構(gòu)成首尾封閉的系統(tǒng)。運(yùn)動(dòng)鏈的各構(gòu)件不構(gòu)成首尾封閉的系統(tǒng)。閉式鏈：閉式鏈：運(yùn)動(dòng)鏈的各構(gòu)件構(gòu)成了首尾封閉的系統(tǒng)。運(yùn)動(dòng)鏈的各構(gòu)件構(gòu)成了首尾封閉的系統(tǒng)。機(jī)構(gòu)：機(jī)構(gòu)：各構(gòu)件間具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)鏈各構(gòu)件間具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)鏈3.2.3 3.2.3 構(gòu)件的分類構(gòu)件的分類機(jī)架

4、：機(jī)架：機(jī)構(gòu)中的固定構(gòu)件；機(jī)構(gòu)中的固定構(gòu)件； 一般機(jī)架相對(duì)地面固定不動(dòng)。一般機(jī)架相對(duì)地面固定不動(dòng)。 如機(jī)床床身、車(chē)輛底盤(pán)、飛機(jī)機(jī)身等。如機(jī)床床身、車(chē)輛底盤(pán)、飛機(jī)機(jī)身等。原動(dòng)件：原動(dòng)件：按給定已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件；按給定已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件； 給機(jī)構(gòu)提供原動(dòng)力。給機(jī)構(gòu)提供原動(dòng)力。從動(dòng)件：從動(dòng)件：機(jī)構(gòu)中其余活動(dòng)構(gòu)件。機(jī)構(gòu)中其余活動(dòng)構(gòu)件。 其運(yùn)動(dòng)規(guī)律決定于原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和機(jī)其運(yùn)動(dòng)規(guī)律決定于原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的尺寸。構(gòu)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的尺寸。 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)= =機(jī)架機(jī)架+ +原動(dòng)件原動(dòng)件+ +從動(dòng)件從動(dòng)件1個(gè)個(gè)1個(gè)或幾個(gè)個(gè)或幾個(gè)若干若干3-3 3-3 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平面機(jī)構(gòu)的

5、運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖與機(jī)械結(jié)構(gòu)圖的區(qū)別？機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖與機(jī)械結(jié)構(gòu)圖的區(qū)別？ 如何畫(huà)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖？如何畫(huà)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖？3-2 3-2 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的定義：運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的定義： 用規(guī)定的符號(hào)和線條按一定的比例表示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)用規(guī)定的符號(hào)和線條按一定的比例表示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置，并能完全反映機(jī)構(gòu)特征的簡(jiǎn)圖。副的相對(duì)位置，并能完全反映機(jī)構(gòu)特征的簡(jiǎn)圖。運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的內(nèi)容：運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的內(nèi)容： 構(gòu)件數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目和類型、構(gòu)件聯(lián)接關(guān)系、與構(gòu)件數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目和類型、構(gòu)件聯(lián)接關(guān)系、與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的尺寸、主動(dòng)件及運(yùn)動(dòng)特性。運(yùn)動(dòng)有關(guān)的尺寸、主動(dòng)件及運(yùn)動(dòng)特性。運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的作用：運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的作用： 表示機(jī)

6、構(gòu)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)情況；表示機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)情況； 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析的依據(jù)。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析的依據(jù)。（GB4460-84GB4460-84）高副符號(hào)高副符號(hào)第三章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3-2 3-2 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的定義、內(nèi)容、作用運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的定義、內(nèi)容、作用3.2.1 3.2.1 運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖中運(yùn)動(dòng)副、一般構(gòu)件、常用機(jī)構(gòu)的表示方法運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖中運(yùn)動(dòng)副、一般構(gòu)件、常用機(jī)構(gòu)的表示方法3.2.2 3.2.2 繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的步驟繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的步驟1 1）分清機(jī)架、主動(dòng)件；）分清機(jī)架、主動(dòng)件；2 2）循著運(yùn)動(dòng)傳遞的路線；）循著運(yùn)動(dòng)傳遞的路線；3 3）能充分反映機(jī)構(gòu)的特

7、性；）能充分反映機(jī)構(gòu)的特性；4 4）確定比例尺，用規(guī)定的符）確定比例尺，用規(guī)定的符號(hào)和線條繪制。號(hào)和線條繪制。 【例【例3-1】繪制圖0-1所示內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。解解 內(nèi)燃機(jī)是由活塞內(nèi)燃機(jī)是由活塞2 2、連桿、連桿5 5、曲軸、曲軸6 6與氣缸體與氣缸體1 1組成的組成的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)；同曲軸固聯(lián)的齒輪同曲軸固聯(lián)的齒輪1010，同凸輪軸，同凸輪軸7 7固聯(lián)固聯(lián)的齒輪的齒輪9 9與氣虹體組成的與氣虹體組成的齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)；凸輪凸輪7 7、進(jìn)氣閥頂桿、進(jìn)氣閥頂桿8 8與氣缸體組成與氣缸體組成的的凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)。氣缸體氣缸體1 1作為固定件，是作為固定件，是機(jī)架機(jī)架；燃?xì)馔苿?dòng)下的活

8、塞燃?xì)馔苿?dòng)下的活塞2 2是是原動(dòng)件原動(dòng)件；其余；其余構(gòu)件都是構(gòu)件都是從動(dòng)件從動(dòng)件。256110978 【例【例3-1】繪制圖0-1所示內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。各各構(gòu)件構(gòu)件之間的聯(lián)接方式如下：之間的聯(lián)接方式如下：9 9和和1010齒輪嚙合，齒輪嚙合，構(gòu)成構(gòu)成高副高副；推桿推桿8 8和氣缸體和氣缸體1 1之間構(gòu)成之間構(gòu)成移動(dòng)副移動(dòng)副；活塞活塞2 2和氣缸體和氣缸體1 1之間構(gòu)成之間構(gòu)成移動(dòng)副移動(dòng)副。凸輪凸輪7 7（齒輪（齒輪9 9）和氣缸體）和氣缸體構(gòu)成構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副；凸輪凸輪7 7和推桿和推桿8 8之間構(gòu)成之間構(gòu)成高副高副；曲軸（齒輪曲軸（齒輪1010）和氣缸體）和氣缸體1 1之間構(gòu)成之間構(gòu)成轉(zhuǎn)

9、動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副；256110978活塞連桿組活塞連桿組氣環(huán)氣環(huán)油環(huán)油環(huán)活塞銷活塞銷活塞活塞連桿體連桿體連桿螺栓連桿螺栓連桿軸瓦連桿軸瓦連桿蓋連桿蓋活塞活塞2 2和連桿和連桿5 5小頭，小頭，連桿連桿5 5和曲軸和曲軸6 6，構(gòu)成，構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副。256110978 當(dāng)曲軸當(dāng)曲軸2 2繞其軸心繞其軸心O O連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)顎板連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)顎板3 3作往復(fù)作往復(fù)擺動(dòng)，從而將處于動(dòng)顎板擺動(dòng)，從而將處于動(dòng)顎板3 3和固定顎板和固定顎板6 6之間的礦石軋之間的礦石軋碎。試?yán)L制此碎礦機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。碎。試?yán)L制此碎礦機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。解：解：（1）運(yùn)動(dòng)分析 此碎礦機(jī)由原動(dòng)件曲軸3、 動(dòng)顎板4、擺桿5、 機(jī)架

10、7等4個(gè)構(gòu)件組成， 固定顎板6 是固定安裝在機(jī)架上的。（2）曲軸3于機(jī)架7在A點(diǎn)構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副（即飛輪的回轉(zhuǎn)中心）； 曲軸3與動(dòng)顎板4也構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，其軸心在B點(diǎn)（即動(dòng)顎板繞曲軸的回轉(zhuǎn)幾何中心）； 擺桿5分別與動(dòng)顎板4和機(jī)架7在C、D兩點(diǎn)構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副。（3）其運(yùn)動(dòng)傳遞為：電機(jī)、皮帶、曲軸、動(dòng)顎板、擺桿。所以，其機(jī)構(gòu)原動(dòng)件為曲軸，從動(dòng)件為擺桿、構(gòu)件3、機(jī)架5共同構(gòu)成曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。（4）按圖量取尺寸，選取合適的比例尺，確定A、B、C、D四個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副的位置，即可繪制出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。最后標(biāo)出原動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。由圖量取AB=3mm，BC=25mm，CD=14mm，AD=22mm. 低副構(gòu)件的表示方法低副構(gòu)件的表示

11、方法 可以組成三個(gè)回轉(zhuǎn)副的構(gòu)件 繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的要點(diǎn)：繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的要點(diǎn)： 分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，找出機(jī)架、原動(dòng)件與從動(dòng)件。分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，找出機(jī)架、原動(dòng)件與從動(dòng)件。 從原動(dòng)件開(kāi)始，按照運(yùn)動(dòng)的傳遞順序，分析各構(gòu)件從原動(dòng)件開(kāi)始，按照運(yùn)動(dòng)的傳遞順序，分析各構(gòu)件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，確定活動(dòng)構(gòu)件數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副的之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，確定活動(dòng)構(gòu)件數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副的類型和數(shù)目。類型和數(shù)目。 合理選擇視圖平面，應(yīng)選擇能較好表示運(yùn)動(dòng)關(guān)系的合理選擇視圖平面，應(yīng)選擇能較好表示運(yùn)動(dòng)關(guān)系的平面為視圖平面。平面為視圖平面。 選擇合適的比例，選擇合適的比例， L L= =實(shí)際長(zhǎng)度圖示長(zhǎng)度實(shí)際長(zhǎng)度圖示長(zhǎng)度 按比例定出各運(yùn)動(dòng)副之間的相對(duì)

12、位置，用規(guī)定符按比例定出各運(yùn)動(dòng)副之間的相對(duì)位置，用規(guī)定符號(hào)繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。號(hào)繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。 各轉(zhuǎn)動(dòng)中心標(biāo)以大寫(xiě)的英文字母，各構(gòu)件標(biāo)阿拉各轉(zhuǎn)動(dòng)中心標(biāo)以大寫(xiě)的英文字母，各構(gòu)件標(biāo)阿拉伯字母，機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件以箭頭標(biāo)明。伯字母，機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件以箭頭標(biāo)明。抽油機(jī)抽油機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序市場(chǎng)調(diào)研可行性研究試制、試驗(yàn)小批生產(chǎn)試銷投產(chǎn)階段 目標(biāo)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 定出最佳方案 裝配圖零件圖 樣機(jī)評(píng)價(jià) 考核工藝性 產(chǎn)品 及其它技術(shù)文件 改進(jìn) 收集用戶意見(jiàn) 銷售技術(shù)設(shè)計(jì)原理方案設(shè)計(jì)1、產(chǎn)品規(guī)劃、產(chǎn)品規(guī)劃2、方案設(shè)計(jì)、方案設(shè)計(jì) 3、技術(shù)設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì) 4、制造及試驗(yàn)、制造及試驗(yàn)平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析能力目標(biāo)：

13、1、將具體的機(jī)械抽象成簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖2、判定機(jī)構(gòu)是否具有確定的運(yùn)動(dòng)自由度計(jì)算第三章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析構(gòu)件的自由度：構(gòu)件的自由度：構(gòu)件相對(duì)于參考系具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)目。構(gòu)件相對(duì)于參考系具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)目。3.1.2 3.1.2 自由度和運(yùn)動(dòng)副約束自由度和運(yùn)動(dòng)副約束無(wú)約束下一個(gè)構(gòu)件的平面運(yùn)動(dòng)有無(wú)約束下一個(gè)構(gòu)件的平面運(yùn)動(dòng)有三個(gè)自由度三個(gè)自由度。運(yùn)動(dòng)副約束：運(yùn)動(dòng)副約束：兩個(gè)構(gòu)件以運(yùn)動(dòng)副連接后，相對(duì)運(yùn)動(dòng)受到的限制。兩個(gè)構(gòu)件以運(yùn)動(dòng)副連接后，相對(duì)運(yùn)動(dòng)受到的限制。回轉(zhuǎn)副回轉(zhuǎn)副2個(gè)約束1個(gè)自由度移動(dòng)副移動(dòng)副2個(gè)約束1個(gè)自由度高副高副1 1個(gè)約束個(gè)約束2 2個(gè)自由度個(gè)自由度第三章 平面機(jī)構(gòu)的

14、結(jié)構(gòu)分析3-3 3-3 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度一、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件一、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件 因?yàn)橐粋€(gè)原動(dòng)件只能提供一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)，所以， 機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)等于機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)，既機(jī)構(gòu)有多少個(gè)自由度，就應(yīng)該給機(jī)構(gòu)多少個(gè)原動(dòng)件。 自由度自由度= =原動(dòng)件數(shù)原動(dòng)件數(shù)二、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度二、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度 （設(shè)n個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，PL個(gè)低副，PH個(gè)高副） F=3n-2PF=3n-2PL L-P-PH H12346545ABCD n=5 pL=6 ph=2 F=3n-(2pL+ph) =1AABCDEE原動(dòng)件數(shù)=機(jī)構(gòu)自由度 四桿機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算四桿機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算n=3 pL=4 ph=0 F=

15、3n-(2pL+ph) =1原動(dòng)件數(shù)=機(jī)構(gòu)自由度例例 二桿機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算二桿機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算n=1 pL=1 ph=0 F=3n-(2pL+ph) =1三桿自由度計(jì)算三桿自由度計(jì)算n=2 pL=3 ph=0 F=3n-(2pL+ph) =0原動(dòng)件數(shù)=機(jī)構(gòu)自由度（F=0，不是機(jī)構(gòu)是剛性桁架 ）凸輪機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算凸輪機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算n=2 pL=2 ph=1F=3n-(2pL+ph)=1四桿機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算四桿機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算n=3 pL=4 ph=0 F=3n-(2pL+ph) =1原動(dòng)件數(shù)=機(jī)構(gòu)自由度原動(dòng)件數(shù)原動(dòng)件數(shù) 機(jī)構(gòu)自由度數(shù)，機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)自由度數(shù)，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不確定（任意亂動(dòng)）運(yùn)動(dòng)不確定（任意亂

16、動(dòng)）鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)n=4 pL=5 ph=0F=3n-(2pL+ph)=2五桿機(jī)構(gòu)五桿機(jī)構(gòu)2個(gè)原動(dòng)件個(gè)原動(dòng)件小結(jié)：小結(jié)：運(yùn)動(dòng)鏈的自由度運(yùn)動(dòng)鏈的自由度F F 與原動(dòng)件數(shù)目的關(guān)系：與原動(dòng)件數(shù)目的關(guān)系：自由度自由度F0 F0 結(jié)構(gòu)（不是機(jī)構(gòu)）結(jié)構(gòu)（不是機(jī)構(gòu)）自由度自由度F F0 0 時(shí)，時(shí)，F(xiàn) F原動(dòng)件數(shù)目原動(dòng)件數(shù)目( (運(yùn)動(dòng)不相容，破壞了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不相容，破壞了機(jī)構(gòu)) ) F= F=原動(dòng)件數(shù)目（運(yùn)動(dòng)確定原動(dòng)件數(shù)目（運(yùn)動(dòng)確定) ) F F原動(dòng)件數(shù)目（運(yùn)動(dòng)不確定原動(dòng)件數(shù)目（運(yùn)動(dòng)不確定) )n機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是：機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)等于機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)，既機(jī)構(gòu)有多少個(gè)自由度

17、，就應(yīng)該給機(jī)構(gòu)多少個(gè)原動(dòng)件。三、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題三、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 三、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題三、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 1 1復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈 三個(gè)或三個(gè)以上構(gòu)件在同一處構(gòu)成共軸線轉(zhuǎn)動(dòng)副的鉸鏈，我們稱為復(fù)合鉸鏈。復(fù)合鉸鏈。若有m個(gè)構(gòu)件組成復(fù)合鉸鏈，則復(fù)合鉸鏈處的轉(zhuǎn)動(dòng)副數(shù)應(yīng)為（m-1）個(gè)。 2個(gè)低副個(gè)低副三、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題三、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 2 2局部自由度局部自由度 機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件具有局部的、不影響其它構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的自由度，同時(shí)與輸出運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的自由度我們稱為局部局部自由度自由度。滾子作用：滑動(dòng)摩擦滾子作用：滑動(dòng)摩擦 滾動(dòng)摩擦滾動(dòng)摩

18、擦三、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題三、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 左圖：n=2，PL=2，Ph1，F(xiàn)=3x2-2x2-1=1如右圖凸輪機(jī)構(gòu)認(rèn)為：n=3，PL=3，Ph1，F(xiàn)=3x3-2x3-1=2，是錯(cuò)誤的。2 2局部自由度局部自由度 對(duì)于含有局部自由度的機(jī)構(gòu)在計(jì)算自由度時(shí)，不考慮局部自由度。局部自由度，局部自由度， “焊死焊死”處處理理三、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題三、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 （3 3）虛約束：）虛約束： 在特殊的幾何條件下，有些約束所起的限制作用是重復(fù)的，這種不起獨(dú)立限制作用的約束稱為虛約束。平行四邊形機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)將虛約束去除。在計(jì)算機(jī)構(gòu)

19、自由度時(shí)應(yīng)將虛約束去除。平行四邊形機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)3 3、虛約束：、虛約束：虛約束經(jīng)常出現(xiàn)在以下幾種情況中：虛約束經(jīng)常出現(xiàn)在以下幾種情況中：（1）兩連接構(gòu)件在連接點(diǎn)上的運(yùn)動(dòng)軌跡相重合，虛約束消除平行四邊形運(yùn)動(dòng)不確定性虛約束消除平行四邊形運(yùn)動(dòng)不確定性3 3、虛約束：、虛約束：虛約束經(jīng)常出現(xiàn)在以下幾種情況中：虛約束經(jīng)常出現(xiàn)在以下幾種情況中：（1）兩連接構(gòu)件在連接點(diǎn)上的運(yùn)動(dòng)軌跡相重合，（2）兩構(gòu)件某兩點(diǎn)間的距離始終不變，將此兩點(diǎn)用構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副連接會(huì)帶進(jìn)虛約束。n=3 pL=4 ph=0F=3n-(2pl+ph)=13 3、虛約束：、虛約束：虛約束經(jīng)常出現(xiàn)在以下幾種情況中：虛約束經(jīng)常出現(xiàn)在以下幾種情

20、況中：（1）兩連接構(gòu)件在連接點(diǎn)上的運(yùn)動(dòng)軌跡相重合，（2）兩構(gòu)件某兩點(diǎn)間的距離始終不變，將此兩點(diǎn)用構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副連接會(huì)帶進(jìn)虛約束。（3）兩構(gòu)件組成多個(gè)移動(dòng)方向一致的運(yùn)動(dòng)副3 3、虛約束：、虛約束：虛約束經(jīng)常出現(xiàn)在以下幾種情況中：虛約束經(jīng)常出現(xiàn)在以下幾種情況中：（1）兩連接構(gòu)件在連接點(diǎn)上的運(yùn)動(dòng)軌跡相重合，（2）兩構(gòu)件某兩點(diǎn)間的距離始終不變，將此兩點(diǎn)用構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副連接會(huì)帶進(jìn)虛約束。（3）兩構(gòu)件組成多個(gè)移動(dòng)方向一致的運(yùn)動(dòng)副 或兩構(gòu)件組成多個(gè)軸線重合的移動(dòng)副虛約束增強(qiáng)支承剛度虛約束經(jīng)常出現(xiàn)在以下幾種情況中：虛約束經(jīng)常出現(xiàn)在以下幾種情況中：（1）兩連接構(gòu)件在連接點(diǎn)上的運(yùn)動(dòng)軌跡相重合，（2）兩構(gòu)件某兩點(diǎn)間的距

21、離始終不變，將此兩點(diǎn)用構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副連接會(huì)帶進(jìn)虛約束。（3）兩構(gòu)件組成多個(gè)移動(dòng)方向一致的運(yùn)動(dòng)副 或兩構(gòu)件組成多個(gè)軸線重合的移動(dòng)副（4）與運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的對(duì)稱部分，如多個(gè)行星輪虛約束改善受力平面機(jī)構(gòu)的自由度要點(diǎn)平面機(jī)構(gòu)的自由度要點(diǎn)計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度F=3n-2PF=3n-2PL L-P-PH H （設(shè)（設(shè)n n個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，P PL L個(gè)低副，個(gè)低副，P PH H個(gè)高副）個(gè)高副）機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是：原動(dòng)件數(shù)=機(jī)構(gòu)自由度1 1、若有、若有m m個(gè)構(gòu)件組成復(fù)合鉸鏈，個(gè)構(gòu)件組成復(fù)合鉸鏈，2 2、不考慮局部自由度。、不考慮局部自由度。（凸輪滾子及推桿彈簧）（凸輪

22、滾子及推桿彈簧）則復(fù)合鉸鏈處的轉(zhuǎn)動(dòng)副數(shù)為（則復(fù)合鉸鏈處的轉(zhuǎn)動(dòng)副數(shù)為（m-1m-1）個(gè)。）個(gè)。計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題:平面機(jī)構(gòu)的自由度要點(diǎn)平面機(jī)構(gòu)的自由度要點(diǎn)計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題: 3 3、在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)將虛約束去除：、在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)將虛約束去除：（1）兩連接構(gòu)件在連接點(diǎn)上的運(yùn)動(dòng)軌跡相重合，（2）兩構(gòu)件某兩點(diǎn)間的距離始終不變，（3）兩構(gòu)件組成多個(gè)移動(dòng)方向一致的運(yùn)動(dòng)副或兩構(gòu)件組成多個(gè)軸線重合的移動(dòng)副（4）與運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的對(duì)稱部分（移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)）（移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)）3.53.6曲柄移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)3.73.83.83.93.10補(bǔ)充練習(xí)補(bǔ)充練習(xí)補(bǔ)充練習(xí)補(bǔ)充練習(xí)補(bǔ)充練習(xí)補(bǔ)充練習(xí)