1、第一章 機(jī)構(gòu)的組成及其自由度的計(jì)算,1.1 機(jī)構(gòu)的組成 1.2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 1.3 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件 1.4 平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算 1.5 平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析,本章的主要內(nèi)容,1、主要內(nèi)容 機(jī)構(gòu)的組成及其具有確定運(yùn)動(dòng)的條件 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其繪制 機(jī)構(gòu)的組成原理和機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類 2、重點(diǎn) 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件和平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算 機(jī)構(gòu)的組成分析和機(jī)構(gòu)的級(jí)別判別。 3、難點(diǎn) 虛約束的判別,1.1 機(jī)構(gòu)的組成,1.構(gòu)件 2.運(yùn)動(dòng)副 3.運(yùn)動(dòng)鏈 4.機(jī)構(gòu),構(gòu) 件,機(jī)構(gòu)是怎樣組成的？ 連接：運(yùn)動(dòng)副 運(yùn)動(dòng)單元：構(gòu)件 運(yùn)動(dòng)單元+連接 運(yùn)動(dòng)鏈 運(yùn)動(dòng)鏈+機(jī)架 機(jī)構(gòu),運(yùn)動(dòng)副:兩個(gè)構(gòu)件直接接觸

2、并產(chǎn)生某些相對(duì)運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)聯(lián)接,兩個(gè)構(gòu)件上參加接觸的運(yùn)動(dòng)副表面 稱運(yùn)動(dòng)副元素，運(yùn)動(dòng)副的元素是點(diǎn)、線、面。,運(yùn)動(dòng)副分類： 空間和平面運(yùn)動(dòng)副,平面運(yùn)動(dòng)副,空間運(yùn)動(dòng)副,平面運(yùn)動(dòng)副：兩構(gòu)件相對(duì)運(yùn)動(dòng)為平面運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副,低副：面接觸的運(yùn)動(dòng)副（回轉(zhuǎn)副、移動(dòng)副）,高副: 點(diǎn)、線接觸的運(yùn)動(dòng)副,平面運(yùn)動(dòng)副符號(hào)：,空間運(yùn)動(dòng)副的符號(hào),3.運(yùn)動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)鏈：構(gòu)件通過(guò)運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接而成的相對(duì)可動(dòng)的系統(tǒng)。,運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)的條件：將運(yùn)動(dòng)鏈的一個(gè)構(gòu)件固定，當(dāng)它的一個(gè)或幾個(gè)構(gòu)件作獨(dú)立運(yùn)動(dòng)時(shí)，其余構(gòu)件隨之作確定的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)鏈便成為機(jī)構(gòu)。 顯然，不能運(yùn)動(dòng)或無(wú)規(guī)則亂動(dòng)的運(yùn)動(dòng)鏈都不能成為 機(jī)構(gòu)。,為使運(yùn)動(dòng)鏈獲得確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，構(gòu)件的總數(shù)、運(yùn)動(dòng)

3、副類型和數(shù)量以及獨(dú)立運(yùn)動(dòng)數(shù)目必須符合一定的關(guān)系，將在自由度計(jì)算中加以論述。,1.2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖,在對(duì)現(xiàn)有機(jī)械進(jìn)行分析或設(shè)計(jì)新機(jī)器時(shí)，都需要繪出其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。 1. 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的定義 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸，按一定的比例尺定出各運(yùn)動(dòng)副的位置， 采用運(yùn)動(dòng)副及常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào)和構(gòu)件的表示方法，將機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)傳遞情況表示出來(lái)的簡(jiǎn)化圖形。 機(jī)構(gòu)示意圖 按比例繪出不嚴(yán)格的，只表示機(jī)械結(jié)構(gòu)狀況的簡(jiǎn)圖。,2.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制,繪制方法及步驟： （1）搞清機(jī)械的構(gòu)造及運(yùn)動(dòng)情況，沿著運(yùn)動(dòng)傳遞路線，查明組成機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副的類別及其位置； （2）選定視圖平面； （3）選適當(dāng)比例尺，作出各運(yùn)動(dòng)

4、副的相對(duì)位置，再畫出各運(yùn)動(dòng)副和機(jī)構(gòu)的符號(hào)，最后用簡(jiǎn)單線條連接即得機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。,舉例 1 小型壓力機(jī),舉例 2 內(nèi)燃機(jī),1.3 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件,構(gòu)件自由度 : 構(gòu)件具有獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)目 機(jī)構(gòu)自由度 : 機(jī)構(gòu)具有獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)目,一個(gè)構(gòu)件的平面運(yùn)動(dòng)有三個(gè)自由度,無(wú)約束,平面運(yùn)動(dòng)副的約束,平面運(yùn)動(dòng)副的約束,高副約束1個(gè)自由度,1.4 平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算公式,n個(gè)活動(dòng)構(gòu)件（不包括機(jī)架）, pl個(gè)低副, ph個(gè)高副，則 自由度計(jì)算公式: F=3n-(2pl+ph),舉例 3,機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件,原動(dòng)件數(shù) = 機(jī)構(gòu)的自由度,計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度時(shí)的注意事項(xiàng),復(fù)合鉸鏈：兩個(gè)以上構(gòu)件通過(guò)回轉(zhuǎn)

5、副并聯(lián)在一起 局部自由度：機(jī)構(gòu)中某構(gòu)件所產(chǎn)生的局部運(yùn)動(dòng)并不影響整個(gè)機(jī)構(gòu)中其它構(gòu)件的運(yùn)動(dòng) 虛約束：機(jī)構(gòu)中某些運(yùn)動(dòng)副或某些運(yùn)動(dòng)副與構(gòu)件的組合所形成的約束與其它約束重復(fù)而不再起作用,舉例 4,虛約束注意事項(xiàng),兩構(gòu)件連接前后軌跡重合點(diǎn) 兩構(gòu)件某兩點(diǎn)間的距離始終不變 兩構(gòu)件組成多個(gè)移動(dòng)副 兩構(gòu)件組成多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副 不影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的重復(fù)部分,1.5 平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析,組成原理 結(jié)構(gòu)分類 結(jié)構(gòu)分析,基本桿組：（低副）,構(gòu)件組去掉機(jī)架和原動(dòng)件后剩下的F=0的最小運(yùn)動(dòng)鏈。 F=3n-2pl =0 級(jí)別 ： n 2 4 pl 3 6,結(jié)構(gòu)分類：桿組為幾級(jí)？什么形式？例如級(jí)組：二桿三副組,外接副：與桿組以外的構(gòu)件相連的運(yùn)動(dòng)副 內(nèi)接副：與桿組內(nèi)部的構(gòu)件相連的運(yùn)動(dòng)副,例如級(jí)組：三桿六副組 特點(diǎn)：其中一個(gè)構(gòu)件上有三個(gè)內(nèi)接副,舉例 5,結(jié)構(gòu)分析： 從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的構(gòu)件開始，盡可能拆成最低的桿組，每拆完一個(gè)桿組，保證剩下的桿組自由度為零。對(duì)剩下的桿組再拆時(shí)，仍從最遠(yuǎn)端開始拆，每拆一次桿組，均從最低級(jí)的桿組開始，無(wú)法拆時(shí)，再試拆高一級(jí)的桿組。 所拆桿組中，級(jí)別最高的桿組為該機(jī)構(gòu)的桿組級(jí)別,顎式破碎機(jī) 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖及桿組拆法,組成原理：原動(dòng)件+機(jī)架+桿組（F=0),平面機(jī)構(gòu)中的高副低代,高副低代的原則： 代替前后機(jī)構(gòu)的自由度完全相同 代替前后機(jī)構(gòu)的瞬時(shí)速度和瞬時(shí)加速度完全