1、1 運(yùn)動(dòng)副及其分類,第三章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 與自由度計(jì)算,2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖,3 平面機(jī)構(gòu)的自由度,重 點(diǎn) 運(yùn)動(dòng)副和運(yùn)動(dòng)鏈的概念、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制、 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件及機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算。,概述,研究機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的目的： （1）探討機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的可能性及其具有確定運(yùn)動(dòng)的條件 （2）對(duì)復(fù)雜機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，以便較透徹地了解機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),平面機(jī)構(gòu)所有構(gòu)件都在相互平行的平面內(nèi) 運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu),運(yùn)動(dòng)副: 兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定相對(duì) 運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)聯(lián)接 接觸形式: 點(diǎn)、線、面,1 運(yùn)動(dòng)副及其分類,運(yùn)動(dòng)副的分類：高副 低副,回轉(zhuǎn)副：組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件只能在一個(gè)平面內(nèi) 轉(zhuǎn)動(dòng)。（鉸鏈）,移動(dòng)副：組成運(yùn)動(dòng)副的

2、兩構(gòu)件只能沿某一軸線 相對(duì)移動(dòng)。,1.低副 特點(diǎn)：面接觸、 相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)或相對(duì)移動(dòng) 回轉(zhuǎn)副（轉(zhuǎn)動(dòng)副） 移動(dòng)副,c),齒輪副,凸輪副,2 高副 兩構(gòu)件通過(guò)點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)動(dòng)副,高副,運(yùn)動(dòng)鏈: 若干構(gòu)件通過(guò)運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接而成的可動(dòng)系統(tǒng),機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的分類： 1、機(jī)架（描述運(yùn)動(dòng)的參考系） 2、原動(dòng)件（運(yùn)動(dòng)規(guī)律已知的構(gòu)件） 3、從動(dòng)件,若將運(yùn)動(dòng)鏈中的一個(gè)構(gòu)件相對(duì)固定，運(yùn)動(dòng)鏈則成為機(jī)構(gòu)。,機(jī)構(gòu)各部分的運(yùn)動(dòng)，取決于： 原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、各運(yùn)動(dòng)副的類型、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸(確定各運(yùn)動(dòng)副相對(duì)位置的尺寸) 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖: （表示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特征的一種工程用圖） 用簡(jiǎn)單線條表示構(gòu)件 規(guī)定符號(hào)代表運(yùn)動(dòng)副 按比例定出運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置

3、 與原機(jī)械具有完全相同的運(yùn)動(dòng)特性,一. 概述,2 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖,二.構(gòu)件的表示方法,桿、軸類構(gòu)件 機(jī)架 同一構(gòu)件 兩副構(gòu)件 三副構(gòu)件,三、運(yùn)動(dòng)副的表示方法,轉(zhuǎn)動(dòng)副 移動(dòng)副 高副（齒輪副、凸輪副）,四、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制方法,步驟： 分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)(確定構(gòu)件數(shù)目及原動(dòng)件、輸出構(gòu)件) 各構(gòu)件間構(gòu)成何種運(yùn)動(dòng)副？ 選定比例尺、投影面，確定原動(dòng)件某一位置，按規(guī) 定符號(hào)繪制運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 標(biāo)明機(jī)架、原動(dòng)件和作圖比例尺 繪制路線：原動(dòng)件中間傳動(dòng)件 輸出構(gòu)件 觀察重點(diǎn)：各構(gòu)件間構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副類型,五. 例題： 內(nèi)燃機(jī),一、平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算,1.平面運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的自由度 (構(gòu)件可能出現(xiàn)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)),與其它構(gòu)件未用

4、運(yùn)動(dòng)副連接之前：F=3,用運(yùn)動(dòng)副與其它構(gòu)件連接后, 運(yùn)動(dòng)副引入約束, 原自由度減少,3 平面機(jī)構(gòu)的自由度,2. 平面運(yùn)動(dòng)副引入的約束R (對(duì)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)所加的限制),R=2,R=2,R=1,結(jié)論 平面低副引入2個(gè)約束 平面高副引入1個(gè)約束,3 .平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式,設(shè)：機(jī)構(gòu)共有N個(gè)構(gòu)件 活動(dòng)構(gòu)件數(shù)：n=N-1 低副數(shù)： PL 高副數(shù)： PH,未連接前總自由度：,3n,連接后引入的總約束數(shù)：,2PL+PH,機(jī)構(gòu)自由度F：,F=3n-(2PL+PH),機(jī)構(gòu)的自由度取決于該機(jī)構(gòu)的活動(dòng)構(gòu)件數(shù)目，低副的數(shù)目和高副的數(shù)目。,機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件： 1. F0，F(xiàn)為原動(dòng)件數(shù) 2. F= 原動(dòng)件數(shù)目 即機(jī)

5、構(gòu)的自由度等于原動(dòng)件數(shù)目,二.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件的自由度：,F=3n-2PL-PH,三.計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng),m個(gè)構(gòu)件(m3)在同一處構(gòu)成共軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)副， 形成(m-1)個(gè)低副。,要正確計(jì)算運(yùn)動(dòng)副數(shù)目,1復(fù)合鉸鏈：,(3-1)個(gè)鉸鏈,2 局部自由度：,應(yīng)去掉！,機(jī)構(gòu)中會(huì)出現(xiàn)這樣一類的自由度，它的存在與否 都不影響整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。, 兩個(gè)構(gòu)件組成多個(gè)軸線重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副或組成多個(gè)方向一致 的移動(dòng)副時(shí)，只需考慮其中一處的約束，其余的均為虛約束。,3.虛約束,應(yīng)去掉！,目的：為了改善構(gòu)件的受力情況,機(jī)構(gòu)中對(duì)傳遞運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立作用的對(duì)稱部分,在該機(jī)構(gòu)中，齒輪3是齒輪2的對(duì)稱部分，為虛約束 計(jì)算時(shí)應(yīng)將齒輪3及其引入的約束去掉來(lái)計(jì)算 同理，將齒輪2當(dāng)作虛約束去掉，完全一樣 目的：為了改善構(gòu)件的受力情況,兩構(gòu)件某兩點(diǎn)之間的距離在運(yùn)動(dòng)中保持不變時(shí),應(yīng)用實(shí)例,兩個(gè)構(gòu)件在多處接觸構(gòu)成平