第2章機構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析

1、精選ppt1第第2章機構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析章機構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析 主要內(nèi)容主要內(nèi)容構(gòu)件、運動副、運動鏈、機構(gòu)的概念；構(gòu)件、運動副、運動鏈、機構(gòu)的概念；機構(gòu)運動簡圖；機構(gòu)運動簡圖；機構(gòu)自由度的計算及機構(gòu)具有確定運動的條件，計算自由度時的幾機構(gòu)自由度的計算及機構(gòu)具有確定運動的條件，計算自由度時的幾個注意事項；個注意事項；平面機構(gòu)的組成原理與結(jié)構(gòu)分析。平面機構(gòu)的組成原理與結(jié)構(gòu)分析。 基本要求基本要求了解機構(gòu)的組成，搞清運動副、運動鏈、約束和自由度等基本概了解機構(gòu)的組成，搞清運動副、運動鏈、約束和自由度等基本概念；念；能繪制常用機構(gòu)的機構(gòu)運動簡圖；能繪制常用機構(gòu)的機構(gòu)運動簡圖；能計算平面機構(gòu)的自由度；能

2、計算平面機構(gòu)的自由度； 理解平面機構(gòu)的組成原理，能對平面機構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。理解平面機構(gòu)的組成原理，能對平面機構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。 精選ppt2 2.1.1 構(gòu)件構(gòu)件 機械的獨立運動單元，傳機械的獨立運動單元，傳遞運動和力的載體。遞運動和力的載體。 實例：實例：內(nèi)燃機中的缸體、內(nèi)燃機中的缸體、活塞、連桿、曲軸等?；钊⑦B桿、曲軸等。內(nèi)燃機連桿內(nèi)燃機連桿2.1 2.1 機構(gòu)的組成機構(gòu)的組成精選ppt3 一個構(gòu)件大多由幾個零件剛性連接組成。一個構(gòu)件大多由幾個零件剛性連接組成。實例：實例：連桿由連桿體、軸瓦、連桿蓋、螺栓、墊圈、螺連桿由連桿體、軸瓦、連桿蓋、螺栓、墊圈、螺母、連桿襯套等相互剛性連接組成。母

3、、連桿襯套等相互剛性連接組成。連桿體連桿體連桿蓋連桿蓋螺栓螺栓墊圈墊圈螺母螺母連桿襯套連桿襯套軸瓦軸瓦零件是機械的制造單元。零件是機械的制造單元。精選ppt4 2.1.2 運動副運動副 兩個構(gòu)件以一定幾何形狀和尺寸的表面相互接觸所形成兩個構(gòu)件以一定幾何形狀和尺寸的表面相互接觸所形成的可動連接。的可動連接。 運動副元素運動副元素兩個構(gòu)件上相互接觸而構(gòu)成運動副的表兩個構(gòu)件上相互接觸而構(gòu)成運動副的表面。面。約束約束運動副對構(gòu)件間的相對運動自由度所施加的限運動副對構(gòu)件間的相對運動自由度所施加的限制。制。(avi)運動副元素運動副元素精選ppt5機構(gòu)機構(gòu)是由運動副逐一連接各個構(gòu)件組成的。是由運動副逐一連

4、接各個構(gòu)件組成的。(avi)(avi)精選ppt6 特點特點具有較多的自由度，易于構(gòu)件的具有較多的自由度，易于構(gòu)件的自動調(diào)整，保持靜定特性。自動調(diào)整，保持靜定特性。接觸應(yīng)力大，易變形、易磨損、接觸應(yīng)力大，易變形、易磨損、承載能力低。承載能力低。制造比較困難。制造比較困難。適用場合適用場合結(jié)構(gòu)簡單，運動精度要求較高，結(jié)構(gòu)簡單，運動精度要求較高，受力較小。受力較小。構(gòu)件的不同接觸形式構(gòu)件的不同接觸形式點接觸點接觸 點接觸，點接觸，f 5, ,s 1線接觸，線接觸，f 4, ,s 2線接觸線接觸精選ppt7 面接觸面接觸特點特點相當(dāng)于多點接觸，承載能力較高，應(yīng)用廣泛。相當(dāng)于多點接觸，承載能力較高，應(yīng)

5、用廣泛。運動副的自由度一般較低，其接觸狀況對尺寸、形運動副的自由度一般較低，其接觸狀況對尺寸、形狀及相對位置誤差十分敏感，實際接觸及受力狀況難以狀及相對位置誤差十分敏感，實際接觸及受力狀況難以準(zhǔn)確確定，需要較高的制造精度。準(zhǔn)確確定，需要較高的制造精度。 保證運動副可靠工作的措施保證運動副可靠工作的措施 提高表面硬度提高表面硬度 正確選用材料正確選用材料 添加潤滑劑添加潤滑劑 加入中間體加入中間體, ,將滑動摩擦改為滾動摩擦將滑動摩擦改為滾動摩擦精選ppt8精選ppt9柱面高副柱面高副(avi) 運動副元素以點或線接觸的運動副稱為高副。運動副元素以點或線接觸的運動副稱為高副。球面高副球面高副(a

6、vi)精選ppt10移動副移動副(avi)球面低副球面低副(avi)回轉(zhuǎn)副回轉(zhuǎn)副(avi) 運動副元素以面接觸的運動副稱為低副。運動副元素以面接觸的運動副稱為低副。精選ppt11螺旋副螺旋副 (avi)圓柱套筒副圓柱套筒副(avi) 空間運動副空間運動副球銷副球銷副(avi)精選ppt12 平面運動副平面運動副應(yīng)用最廣泛。平面運動副的約束數(shù)為應(yīng)用最廣泛。平面運動副的約束數(shù)為1 s 2A. 低副低副移動副移動副(avi)轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動副(avi)齒輪副齒輪副(avi)凸輪副凸輪副(avi)B. 高副高副精選ppt13彈簧力封閉彈簧力封閉重力封閉重力封閉幾何封閉幾何封閉精選ppt14常用運動副的符號常

7、用運動副的符號運動副符號運動副符號兩運動構(gòu)件構(gòu)成的運動副兩運動構(gòu)件構(gòu)成的運動副轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動動副副移移動動副副121212121212212121平平面面運運動動副副兩構(gòu)件之一為固定時的運動副兩構(gòu)件之一為固定時的運動副121222112211222112運動副運動副名稱名稱精選ppt15平平面面高高副副螺螺旋旋副副21121221211212球球面面副副球球銷銷副副1212空空間間運運動動副副122112平平面面運運動動副副21精選ppt16開式運動鏈開式運動鏈(avi)閉式運動鏈閉式運動鏈(avi) 開式運動鏈開式運動鏈廣泛應(yīng)用于機械廣泛應(yīng)用于機械手和機器人中。手和機器人中。精選ppt17其余構(gòu)件運

8、動其余構(gòu)件運動是否確定？是否確定？機構(gòu)機構(gòu)滿足條件滿足條件在另一個（或幾個）在另一個（或幾個）構(gòu)件上加上已知運動構(gòu)件上加上已知運動21341432運動鏈運動鏈 4132固定一個構(gòu)件固定一個構(gòu)件機構(gòu)機構(gòu)(avi)精選ppt18曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)曲柄搖塊機構(gòu)曲柄搖塊機構(gòu)轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)同一運動鏈可以生成的不同機構(gòu)同一運動鏈可以生成的不同機構(gòu)431CAB21423ABC1432ABCAB1243精選ppt19至少至少1個個1個個 構(gòu)件的類型構(gòu)件的類型原動件原動件機構(gòu)中按給定運動規(guī)律運動的構(gòu)件，也稱為機構(gòu)中按給定運動規(guī)律運動的構(gòu)件，也稱為輸輸入構(gòu)件入構(gòu)件。從動件從動件其余的可動構(gòu)件。具有

9、預(yù)期的運動規(guī)律、對外其余的可動構(gòu)件。具有預(yù)期的運動規(guī)律、對外完成某種工藝動作的從動件也稱為完成某種工藝動作的從動件也稱為輸出構(gòu)件輸出構(gòu)件或或執(zhí)行構(gòu)件執(zhí)行構(gòu)件。機架機架固定不動的構(gòu)件。固定不動的構(gòu)件。機構(gòu)機構(gòu)機架機架 原動件原動件 從動件系統(tǒng)從動件系統(tǒng)精選ppt20空間空間RSRC機構(gòu)機構(gòu)球面球面4 4R機構(gòu)機構(gòu)空間空間RSSP機構(gòu)機構(gòu) 平面機構(gòu)是我們的主要研究對象。平面機構(gòu)是我們的主要研究對象。精選ppt212.2機構(gòu)運動簡圖機構(gòu)運動簡圖精選ppt22構(gòu)件的表示方法構(gòu)件的表示方法 桿、軸構(gòu)件桿、軸構(gòu)件固定構(gòu)件固定構(gòu)件同一構(gòu)件同一構(gòu)件精選ppt23三副構(gòu)件三副構(gòu)件 兩副構(gòu)件兩副構(gòu)件 構(gòu)件的表示方

10、法構(gòu)件的表示方法精選ppt24 畫構(gòu)件時應(yīng)撇開構(gòu)件的實際外形，而只考慮運動副的性質(zhì)。畫構(gòu)件時應(yīng)撇開構(gòu)件的實際外形，而只考慮運動副的性質(zhì)。精選ppt25常用機構(gòu)運動簡圖符號（摘自常用機構(gòu)運動簡圖符號（摘自GB/T4460- -1984）在在機機架架上上的的電電機機齒齒輪輪齒齒條條傳傳動動圓圓錐錐齒齒輪輪傳傳動動帶帶傳傳動動精選ppt26鏈鏈傳傳動動圓圓柱柱桿桿蝸蝸輪輪傳傳動動凸凸輪輪傳傳動動外嚙外嚙合圓合圓柱齒柱齒輪傳輪傳動動常用機構(gòu)運動簡圖符號（續(xù)）常用機構(gòu)運動簡圖符號（續(xù)）精選ppt27常用機構(gòu)運動簡圖符號（續(xù)）常用機構(gòu)運動簡圖符號（續(xù)）內(nèi)嚙內(nèi)嚙合圓合圓柱齒柱齒輪傳輪傳動動棘棘輪輪機機構(gòu)構(gòu)精

11、選ppt282.2.2 繪制機構(gòu)運動簡圖的步驟繪制機構(gòu)運動簡圖的步驟1. 分析機構(gòu)的運動路線分析機構(gòu)的運動路線 在繪制機構(gòu)運動簡圖時，首先確定機構(gòu)的原動件和執(zhí)行件，在繪制機構(gòu)運動簡圖時，首先確定機構(gòu)的原動件和執(zhí)行件，兩者之間為傳動部份，由此確定出組成機構(gòu)的所有構(gòu)件；構(gòu)件之兩者之間為傳動部份，由此確定出組成機構(gòu)的所有構(gòu)件；構(gòu)件之間的是連接，即運動副，從而確定構(gòu)件間運動副的類型。間的是連接，即運動副，從而確定構(gòu)件間運動副的類型。 2. 選擇合適的投影面選擇合適的投影面 一般選擇與多數(shù)構(gòu)件的運動平面相平行的面為投影面，必要一般選擇與多數(shù)構(gòu)件的運動平面相平行的面為投影面，必要時也可以就機械的不同部分選

12、擇兩個或兩個以上的投影面，然后時也可以就機械的不同部分選擇兩個或兩個以上的投影面，然后展開到同一平面上。展開到同一平面上。3. 保證運動副之間的相對位置保證運動副之間的相對位置準(zhǔn)確性準(zhǔn)確性 選擇適當(dāng)?shù)谋壤?，根?jù)機構(gòu)的運動尺寸定出各運動副之間選擇適當(dāng)?shù)谋壤?，根?jù)機構(gòu)的運動尺寸定出各運動副之間的相對位置，然后用規(guī)定的符號畫出各類運動副，并將同一構(gòu)件的相對位置，然后用規(guī)定的符號畫出各類運動副，并將同一構(gòu)件上的運動副符號用簡單線條連接起來上的運動副符號用簡單線條連接起來機構(gòu)的運動簡圖。機構(gòu)的運動簡圖。精選ppt29繪制破碎機機構(gòu)的運動簡圖繪制破碎機機構(gòu)的運動簡圖選取比例尺選取比例尺l (avi)精

13、選ppt30試?yán)L制該機構(gòu)運動簡圖試?yán)L制該機構(gòu)運動簡圖(avi)精選ppt31 1. 機構(gòu)的自由度計算機構(gòu)的自由度計算機構(gòu)的自由度機構(gòu)的自由度機構(gòu)具有確定運動時所必須給定的獨機構(gòu)具有確定運動時所必須給定的獨立運動參數(shù)（廣義坐標(biāo)）的數(shù)目。立運動參數(shù)（廣義坐標(biāo)）的數(shù)目。 2.32.3機構(gòu)自由度的計算機構(gòu)自由度的計算空間運動空間運動精選ppt32 平面機構(gòu)，平面機構(gòu)，其自由度計算公式為：其自由度計算公式為：4523ppnF HL23ppnF 空間機構(gòu)自由度：空間機構(gòu)自由度： 51543216)5432(6kkkpnpppppnF構(gòu)件構(gòu)件總自由度總自由度6nI級副級副約束數(shù)約束數(shù)p1II級副級副約束數(shù)約

14、束數(shù)2p2III級副級副約束數(shù)約束數(shù)3p3IV級副級副約束數(shù)約束數(shù)4p4V級副級副約束數(shù)約束數(shù)5p5考察由考察由N個構(gòu)件組成的機構(gòu)，活動構(gòu)件數(shù)個構(gòu)件組成的機構(gòu)，活動構(gòu)件數(shù) n=N-1。精選ppt33例例1 縫紉機腳踏板機構(gòu)自由度計算縫紉機腳踏板機構(gòu)自由度計算例例2 曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)自由度計算自由度計算分析分析：n 3，p5 2，p4 1，p3 1計算：計算：F 6 3 (3 1 4 1 5 2) 1只要給定只要給定1個獨立位置參數(shù)，各構(gòu)件個獨立位置參數(shù)，各構(gòu)件間的相對位置關(guān)系就確定了。間的相對位置關(guān)系就確定了。 分析分析：n 3，pL 4，pH 0計算：計算：F 3n 2pL pH 3

15、 3 2 4 1只要給定只要給定1個獨立位置參數(shù)，各構(gòu)件個獨立位置參數(shù)，各構(gòu)件間的相對位置關(guān)系就確定了。間的相對位置關(guān)系就確定了。 曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)1432ABC124C3ADB縫紉機腳踏板機構(gòu)縫紉機腳踏板機構(gòu)精選ppt34 F 3n 2pL pH 3 3 2 5 1 約束過多，成為超靜定桁架，約束過多，成為超靜定桁架，不能運動。不能運動。F 3n 2pL pH 3 2 2 3 0 為一剛性桁架，不能運動。為一剛性桁架，不能運動。 機構(gòu)具有確定運動的首要條件：機構(gòu)具有確定運動的首要條件： 機構(gòu)自由度必須大于零。機構(gòu)自由度必須大于零。AB12C3平面三構(gòu)件機構(gòu)平面三構(gòu)件機構(gòu)1243ADB

16、CE平面四構(gòu)件機構(gòu)平面四構(gòu)件機構(gòu)精選ppt35F 3n 2pL pH 3 4 2 5 2 原動件數(shù)原動件數(shù) F, ,機構(gòu)內(nèi)部的機構(gòu)內(nèi)部的運動關(guān)系不確定。運動關(guān)系不確定。機構(gòu)沒有確定運動。機構(gòu)沒有確定運動。 原動件數(shù)原動件數(shù) F, ,機構(gòu)內(nèi)部各機構(gòu)內(nèi)部各構(gòu)件運動關(guān)系確定。構(gòu)件運動關(guān)系確定。機構(gòu)有確定運動。機構(gòu)有確定運動。精選ppt36F 3n 2pL pH 3 3 2 4 1原動件數(shù)原動件數(shù) F，機構(gòu)內(nèi)部，機構(gòu)內(nèi)部的運動關(guān)系將發(fā)生矛盾，其的運動關(guān)系將發(fā)生矛盾，其中最薄弱的構(gòu)件將會損壞。中最薄弱的構(gòu)件將會損壞。機構(gòu)沒有確定運動。機構(gòu)沒有確定運動。 原動件數(shù)原動件數(shù) F，機構(gòu)內(nèi)部，機構(gòu)內(nèi)部各構(gòu)件運動

17、關(guān)系確定。各構(gòu)件運動關(guān)系確定。機構(gòu)有確定運動機構(gòu)有確定運動。精選ppt37 機構(gòu)具有確定運動的條件是：機構(gòu)具有確定運動的條件是：機構(gòu)的原動件的數(shù)目等于機構(gòu)的原動件的數(shù)目等于機構(gòu)的自由度的數(shù)目機構(gòu)的自由度的數(shù)目。 當(dāng)機構(gòu)不滿足這個條件時：當(dāng)機構(gòu)不滿足這個條件時：（1）如果機構(gòu)的原動件數(shù)小于機構(gòu)的自由度數(shù)，機構(gòu)的運動）如果機構(gòu)的原動件數(shù)小于機構(gòu)的自由度數(shù)，機構(gòu)的運動不確定；不確定；（2）如果原動件數(shù)大于機構(gòu)的自由度數(shù)，將導(dǎo)致機構(gòu)最薄弱）如果原動件數(shù)大于機構(gòu)的自由度數(shù)，將導(dǎo)致機構(gòu)最薄弱環(huán)節(jié)損壞。環(huán)節(jié)損壞。 結(jié)結(jié) 論論精選ppt383. 計算機構(gòu)自由度時應(yīng)注意的問題計算機構(gòu)自由度時應(yīng)注意的問題舉例直線

18、機構(gòu)自由度計算舉例直線機構(gòu)自由度計算 解解 n 7，pL 6，pH 0 F 3n 2pL pH 3 7 2 6 9錯誤的結(jié)果！錯誤的結(jié)果！12345678ABCDEF(avi)精選ppt39 計算錯誤的原因：計算錯誤的原因：12345678ABCDEF兩個轉(zhuǎn)動副兩個轉(zhuǎn)動副(avi)(avi)精選ppt4012345678ABCDEF 正確計算正確計算 B、C、D、E處為復(fù)合鉸鏈，轉(zhuǎn)處為復(fù)合鉸鏈，轉(zhuǎn)動副數(shù)均為動副數(shù)均為2。 n 7，pL 10，pH 0 F 3n 2pL pH 3 7 2 10 1精選ppt411231342123441321432312兩個轉(zhuǎn)動副兩個轉(zhuǎn)動副兩個轉(zhuǎn)動副兩個轉(zhuǎn)動副兩

19、個轉(zhuǎn)動副兩個轉(zhuǎn)動副兩個轉(zhuǎn)動副兩個轉(zhuǎn)動副兩個轉(zhuǎn)動副兩個轉(zhuǎn)動副兩個轉(zhuǎn)動副兩個轉(zhuǎn)動副精選ppt42 未考慮局部自由度時的機未考慮局部自由度時的機構(gòu)自由度計算。構(gòu)自由度計算。 F 3n 2pL pH 3 3 2 3 1 2 局部自由度局部自由度 定義定義：機構(gòu)中某些構(gòu)件所具：機構(gòu)中某些構(gòu)件所具有的僅與其自身的局部運動有有的僅與其自身的局部運動有關(guān)、并不影響其他構(gòu)件運動的自關(guān)、并不影響其他構(gòu)件運動的自由度。由度。 考慮局部自由度時的機構(gòu)自由考慮局部自由度時的機構(gòu)自由度計算。度計算。設(shè)想將滾子與從動件焊成一體設(shè)想將滾子與從動件焊成一體F 3 2 2 2 1 1計算時減去局部自由度計算時減去局部自由度FPF

20、 3 3 2 3 1 1( (局部自由度局部自由度) ) 1(avi)精選ppt43(avi)(avi)精選ppt44F=3n-2pL=3x4-2x6=0 ?CB311DMN245AF=3n-2pL=3x3-2x4=131DC24BA(avi)(avi)精選ppt45常見的虛約束有以下幾種情況常見的虛約束有以下幾種情況: 1) 當(dāng)兩構(gòu)件組成多個移動副，且其導(dǎo)路互相平行或當(dāng)兩構(gòu)件組成多個移動副，且其導(dǎo)路互相平行或重合時，則只有一個移動副起約束作用，其余都是虛約束。重合時，則只有一個移動副起約束作用，其余都是虛約束。帶虛約束的凸輪機構(gòu)帶虛約束的凸輪機構(gòu)EE(avi)精選ppt46帶虛約束的曲軸帶虛

21、約束的曲軸 2) 當(dāng)兩構(gòu)件構(gòu)成多個轉(zhuǎn)動副，且軸線互相重合時，則當(dāng)兩構(gòu)件構(gòu)成多個轉(zhuǎn)動副，且軸線互相重合時，則只有一個轉(zhuǎn)動副起作用，其余轉(zhuǎn)動副都是虛約束。只有一個轉(zhuǎn)動副起作用，其余轉(zhuǎn)動副都是虛約束。(avi)精選ppt47 3) 如果機構(gòu)中兩活動構(gòu)件上某兩點的距離始終保持不如果機構(gòu)中兩活動構(gòu)件上某兩點的距離始終保持不變，此時若用具有兩個轉(zhuǎn)動副的附加構(gòu)件來連接這兩個點，變，此時若用具有兩個轉(zhuǎn)動副的附加構(gòu)件來連接這兩個點，則將會引入一個虛約束。則將會引入一個虛約束。F=3n-2p-p=3*4-2*6=0 ?帶虛約束的桿機構(gòu)帶虛約束的桿機構(gòu)(avi)精選ppt48 4) 機構(gòu)中對運動起重復(fù)限制作用的對稱

22、部分也往往會機構(gòu)中對運動起重復(fù)限制作用的對稱部分也往往會引入虛約束。引入虛約束。帶虛約束的行星輪系帶虛約束的行星輪系22231(avi)精選ppt49 虛約束的作用虛約束的作用 改善構(gòu)件的受力情況，分擔(dān)載荷或改善構(gòu)件的受力情況，分擔(dān)載荷或平衡慣性力平衡慣性力，如多，如多個個行星輪行星輪。 增加增加結(jié)構(gòu)剛度結(jié)構(gòu)剛度，如，如曲軸曲軸與軸承、與軸承、機床導(dǎo)軌機床導(dǎo)軌。 提高運動可靠性和工作的穩(wěn)定性提高運動可靠性和工作的穩(wěn)定性，如，如機車車輪聯(lián)動機機車車輪聯(lián)動機構(gòu)構(gòu)。 注意注意：機構(gòu)中的虛約束都是在一定的幾何條件下出現(xiàn)：機構(gòu)中的虛約束都是在一定的幾何條件下出現(xiàn)的，如果這些幾何條件不滿足，則虛約束將變成

23、實際有效的的，如果這些幾何條件不滿足，則虛約束將變成實際有效的約束，從而使機構(gòu)不能運動。約束，從而使機構(gòu)不能運動。精選ppt50B2I9C 3A1J6H87DE4FG5例例3 計算包裝機送紙機構(gòu)的自由度計算包裝機送紙機構(gòu)的自由度 分析分析活動構(gòu)件數(shù)活動構(gòu)件數(shù)A1B2C 3J6G5H89IFn 9復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈虛約束虛約束運動副運動副D1處處去掉局部自由度和虛約束去掉局部自由度和虛約束局部自由度局部自由度n 6，pL 7，pH 3滾子滾子3、8繞繞自身軸線的自身軸線的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動7ED42個轉(zhuǎn)動副個轉(zhuǎn)動副桿桿9和運動和運動副副F、I引入引入一個虛約束一個虛約束F 3n 2pL pH 3 6 2 7

24、 1 3 1精選ppt512.4 2.4 平面機構(gòu)的組成原理與結(jié)構(gòu)分析平面機構(gòu)的組成原理與結(jié)構(gòu)分析 2.4.1. 平面機構(gòu)的組成原理平面機構(gòu)的組成原理基本桿組法基本桿組法 基本思路基本思路 驅(qū)動桿組驅(qū)動桿組基本桿組基本桿組 機構(gòu)機構(gòu)由原動件和機架由原動件和機架組成，自由度等組成，自由度等于機構(gòu)自由度于機構(gòu)自由度不可再分的自不可再分的自由度為零的構(gòu)由度為零的構(gòu)件組合件組合 核心問題：核心問題：如何獲得各種如何獲得各種F 0的基本桿組？的基本桿組？精選ppt52機構(gòu)都是由機架、原動件和從動件組構(gòu)成的。機構(gòu)都是由機架、原動件和從動件組構(gòu)成的。機架機架原動件原動件從動件組從動件組精選ppt53從動件組

25、從動件組 當(dāng)把該機構(gòu)的機架和原動件拆去后，則余下的從動件組為：當(dāng)把該機構(gòu)的機架和原動件拆去后，則余下的從動件組為：這個從動件組的自由度為零，即：這個從動件組的自由度為零，即： n = 4, Pl = 6 F = 3n2Pl = 3*4-2*6 = 0 這個從動件組還可以分解成若干個更簡單的、自由度等這個從動件組還可以分解成若干個更簡單的、自由度等于零的從動件組。于零的從動件組。精選ppt54分分解解？還能進(jìn)一步分解嗎？還能進(jìn)一步分解嗎？還能進(jìn)一步分解嗎？還能進(jìn)一步分解嗎？n=2, Pl=3 F=3n2Pl=3*2-2*3=0n=2, Pl=3 F=3n2Pl=3*2-2*3=0n=4, Pl=

26、6 F=3n2Pl=3*4-2*6=0精選ppt55 這樣的從動件組已經(jīng)不能進(jìn)一步分解成更簡單、自由這樣的從動件組已經(jīng)不能進(jìn)一步分解成更簡單、自由度為零的從動件組。度為零的從動件組。 通常把這樣的從動件組稱為：通常把這樣的從動件組稱為：基本桿組基本桿組 基本桿組基本桿組的概念非常重要，它是機構(gòu)分析的重要的理的概念非常重要，它是機構(gòu)分析的重要的理論基礎(chǔ)。論基礎(chǔ)。 機構(gòu)的組成原理：機構(gòu)的組成原理：任何機構(gòu)都可以看作是由若干個基任何機構(gòu)都可以看作是由若干個基本桿組依次連接于原動件和機架上所組成的。本桿組依次連接于原動件和機架上所組成的。精選ppt56 如果基本桿組的運動副全為低副，則基本桿組自由度如

27、果基本桿組的運動副全為低副，則基本桿組自由度的計算公式為：的計算公式為： 由于活動構(gòu)件數(shù)由于活動構(gòu)件數(shù)n和低副數(shù)和低副數(shù)Pl都必須是整數(shù)，所以都必須是整數(shù)，所以 n應(yīng)是應(yīng)是 2的倍數(shù)，的倍數(shù)， Pl應(yīng)應(yīng)是是 3的倍數(shù)。的倍數(shù)。 也就是說，在一個基本桿組中，其構(gòu)件數(shù)和低副數(shù)有以也就是說，在一個基本桿組中，其構(gòu)件數(shù)和低副數(shù)有以下關(guān)系：下關(guān)系：n=2, Pl=3 n=4, Pl=6 n=6, Pl=9F=3n-2Pl=0n=2Pl /3 2.4.2 平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類 精選ppt57 n 2，pL 3的雙桿組的雙桿組( (II級組級組) )內(nèi)接運動副內(nèi)接運動副外接運動副外接運動副R

28、-R-R組組R-R-P組組R-P-R組組P-R-P組組R-P-P組組精選ppt58 結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點 有一個三副構(gòu)件，有一個三副構(gòu)件，而每個內(nèi)副所連接的分而每個內(nèi)副所連接的分支構(gòu)件是兩副構(gòu)件。支構(gòu)件是兩副構(gòu)件。精選ppt59 不同級別的桿組，其構(gòu)形的難度和位置解的數(shù)量都很不不同級別的桿組，其構(gòu)形的難度和位置解的數(shù)量都很不相同，從而決定了由它們所構(gòu)成的機構(gòu)可能實現(xiàn)的運動規(guī)相同，從而決定了由它們所構(gòu)成的機構(gòu)可能實現(xiàn)的運動規(guī)律，以及它們的運動與受力分析的難易程度都不相同。律，以及它們的運動與受力分析的難易程度都不相同。 常用常用IIII級組和級組和IIIIII級組級組 結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點 具有兩個三副構(gòu)件，桿組的四個內(nèi)副形成四邊具有兩個三副構(gòu)件，桿組的四個內(nèi)副形成四邊形。形。精選ppt60例：牛頭刨床主機構(gòu)的組成原理例：牛頭刨床主機構(gòu)的組成原理牛頭刨床主機構(gòu)牛頭刨床主機構(gòu)3C245BADE163C245BADE16a)3C2BA1645DEb)(avi)精選ppt61精選ppt62EF45GIH67J BC2D3A1871245683GEFJIHABCD機構(gòu)級別機