平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 (2)

1、機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第四章第四章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析主要內(nèi)容主要內(nèi)容第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi)運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi)第三節(jié)第三節(jié) 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)圖第四節(jié)第四節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度第五節(jié)第五節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析一、基本概念一、基本概念1、機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 機(jī)構(gòu)是傳遞運(yùn)動(dòng)和力或者導(dǎo)引構(gòu)件上的機(jī)構(gòu)是傳遞運(yùn)動(dòng)和力或者導(dǎo)引構(gòu)件上的點(diǎn)按給定軌跡運(yùn)動(dòng)的機(jī)械裝

2、置。點(diǎn)按給定軌跡運(yùn)動(dòng)的機(jī)械裝置。2、構(gòu)件構(gòu)件 機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)單元體。機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)單元體。 3、零件零件 組成機(jī)械和機(jī)器的不可分拆的單個(gè)制件，組成機(jī)械和機(jī)器的不可分拆的單個(gè)制件，是機(jī)械制造過(guò)程中的基本單元。是機(jī)械制造過(guò)程中的基本單元。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析二、研究機(jī)構(gòu)的目的二、研究機(jī)構(gòu)的目的（一）例子（一）例子四桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)：第一節(jié)第一節(jié) 概述概述五桿機(jī)構(gòu)：五桿機(jī)構(gòu)：運(yùn)動(dòng)確定運(yùn)動(dòng)確定運(yùn)動(dòng)不確定運(yùn)動(dòng)不確定精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第一節(jié)第一節(jié) 概述概述（二）目的（二）目的1、探討機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的可能性及其具有確

3、定運(yùn)動(dòng)、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；的條件； 2、據(jù)其各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類(lèi)；、據(jù)其各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類(lèi)； 3、繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；、繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖； 4、了解機(jī)構(gòu)的組成原理、了解機(jī)構(gòu)的組成原理 。精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第二節(jié)第二節(jié) 運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi)運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi)1、運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)副 機(jī)構(gòu)中使兩構(gòu)件直接接觸，并能產(chǎn)生一機(jī)構(gòu)中使兩構(gòu)件直接接觸，并能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接。定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接。移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副齒輪副精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第二節(jié)第二節(jié) 運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi)運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi)2、平面運(yùn)動(dòng)副與空間運(yùn)動(dòng)副、平面運(yùn)動(dòng)副與空間

4、運(yùn)動(dòng)副（1 1）平面運(yùn)動(dòng)副）平面運(yùn)動(dòng)副 構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的兩個(gè)構(gòu)件之間構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的兩個(gè)構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是平面運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是平面運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副。副。（2 2）空間運(yùn)動(dòng)副）空間運(yùn)動(dòng)副 構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的兩個(gè)構(gòu)件之間構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的兩個(gè)構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是空間運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是空間運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副。副。n本書(shū)主要討論平面運(yùn)動(dòng)副。本書(shū)主要討論平面運(yùn)動(dòng)副。 精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3、運(yùn)動(dòng)副的要素、運(yùn)動(dòng)副的要素 構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的點(diǎn)、線、面。構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的點(diǎn)、線、面。4、運(yùn)動(dòng)副分類(lèi)、運(yùn)動(dòng)副分類(lèi) 根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可分為平面運(yùn)動(dòng)副和空間根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可分為平面運(yùn)動(dòng)副和空間運(yùn)動(dòng)副。運(yùn)動(dòng)副。第

5、二節(jié)第二節(jié) 運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi)運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析5、自由度、自由度 構(gòu)件所具有的獨(dú)構(gòu)件所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)數(shù)目。立運(yùn)動(dòng)數(shù)目。6、約束、約束 對(duì)構(gòu)件獨(dú)立運(yùn)動(dòng)對(duì)構(gòu)件獨(dú)立運(yùn)動(dòng)所加的限制。所加的限制。n圖中所示有三個(gè)獨(dú)圖中所示有三個(gè)獨(dú)立參變量：立參變量：x、y、第二節(jié)第二節(jié) 運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi)運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析7、平面運(yùn)動(dòng)副的分類(lèi)：、平面運(yùn)動(dòng)副的分類(lèi)：（1）低副低副 兩構(gòu)件之間以面接兩構(gòu)件之間以面接觸的運(yùn)動(dòng)副。觸的運(yùn)動(dòng)副。n轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副。轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副。n具有兩個(gè)約束。具有兩個(gè)約束。（2）高副：）高副

6、： 兩構(gòu)件之間以點(diǎn)或線兩構(gòu)件之間以點(diǎn)或線接觸的運(yùn)動(dòng)副。接觸的運(yùn)動(dòng)副。n高副具有一個(gè)約束。高副具有一個(gè)約束。n運(yùn)動(dòng)鏈、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈、機(jī)構(gòu)第二節(jié)第二節(jié) 運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi)運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析1、平面機(jī)構(gòu)與空間機(jī)構(gòu)、平面機(jī)構(gòu)與空間機(jī)構(gòu) 組成機(jī)構(gòu)的所有構(gòu)件都在同一平面或相組成機(jī)構(gòu)的所有構(gòu)件都在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，則稱(chēng)該機(jī)構(gòu)為平面互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，則稱(chēng)該機(jī)構(gòu)為平面機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)， 否則稱(chēng)為否則稱(chēng)為空間機(jī)構(gòu)空間機(jī)構(gòu)。第三節(jié)第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2 2、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)

7、簡(jiǎn)圖 用簡(jiǎn)單的線條和符號(hào)，并按一定比例表用簡(jiǎn)單的線條和符號(hào)，并按一定比例表示各運(yùn)動(dòng)副間的相對(duì)位置，表示機(jī)構(gòu)中各示各運(yùn)動(dòng)副間的相對(duì)位置，表示機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡(jiǎn)單圖形。構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡(jiǎn)單圖形。3 3、示意圖、示意圖 不按比例繪制的簡(jiǎn)圖。不按比例繪制的簡(jiǎn)圖。n 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖與原機(jī)構(gòu)具有完全相同的運(yùn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖與原機(jī)構(gòu)具有完全相同的運(yùn)動(dòng)特性！動(dòng)特性！第三節(jié)第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析4 4、平面運(yùn)動(dòng)副、構(gòu)件的表示方法、平面運(yùn)動(dòng)副、構(gòu)件的表示方法（1）常用平面運(yùn)動(dòng)副表示法）常用平面運(yùn)動(dòng)副表示法精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)

8、械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析（2 2）一般構(gòu)件的表示方法）一般構(gòu)件的表示方法精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析5、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制（1 1）分析機(jī)械的結(jié)構(gòu)和工作原理，）分析機(jī)械的結(jié)構(gòu)和工作原理，沿著運(yùn)動(dòng)傳沿著運(yùn)動(dòng)傳遞路線，遞路線，找出原動(dòng)件、工作執(zhí)行構(gòu)件及機(jī)架。找出原動(dòng)件、工作執(zhí)行構(gòu)件及機(jī)架。（2 2）確定構(gòu)件數(shù)，運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目、類(lèi)型和相）確定構(gòu)件數(shù)，運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目、類(lèi)型和相對(duì)位置。對(duì)位置。（3 3）選擇構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)平面作為簡(jiǎn)圖的投影面。）選擇構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)平面作為簡(jiǎn)圖的投影面。（4 4

9、）選擇適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度比例尺，確定運(yùn)動(dòng)副的）選擇適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度比例尺，確定運(yùn)動(dòng)副的位置，并用構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的符號(hào)繪出機(jī)構(gòu)的位置，并用構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的符號(hào)繪出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。 第三節(jié)第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析例例4-14-1：油泵機(jī)構(gòu)油泵機(jī)構(gòu) 1 1圓盤(pán)圓盤(pán) 2 2柱塞柱塞 3 3 構(gòu)件構(gòu)件 4 4機(jī)架機(jī)架ABC1234第三節(jié)第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析本節(jié)作業(yè)：本節(jié)作業(yè)：P79 題題4-6精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第四節(jié)

10、第四節(jié) 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)自由度一、機(jī)構(gòu)自由度1 1、運(yùn)動(dòng)鏈、運(yùn)動(dòng)鏈（1 1）閉式鏈）閉式鏈 每個(gè)構(gòu)件至少兩個(gè)運(yùn)動(dòng)每個(gè)構(gòu)件至少兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副；副；（2 2）開(kāi)式鏈）開(kāi)式鏈 有構(gòu)件只包含一個(gè)運(yùn)動(dòng)有構(gòu)件只包含一個(gè)運(yùn)動(dòng)副；副；n首末封閉的系統(tǒng)首末封閉的系統(tǒng)n未構(gòu)成首末封閉的系統(tǒng)未構(gòu)成首末封閉的系統(tǒng) 精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3、機(jī)構(gòu)的組成、機(jī)構(gòu)的組成（1）機(jī)架）機(jī)架 固定構(gòu)件。固定構(gòu)件。（2）原動(dòng)件）原動(dòng)件 按給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。按給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。（3）從動(dòng)件）從動(dòng)件 其余活動(dòng)構(gòu)件；其運(yùn)動(dòng)規(guī)律決定于原動(dòng)件其余活動(dòng)構(gòu)件；其運(yùn)動(dòng)規(guī)

11、律決定于原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件尺寸。的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件尺寸。第四節(jié)第四節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度1234 1精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析4、機(jī)構(gòu)自由度、機(jī)構(gòu)自由度（1 1）機(jī)構(gòu)自由度）機(jī)構(gòu)自由度 機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對(duì)于機(jī)架的所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對(duì)于機(jī)架的所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。的數(shù)目。（2 2）自由度計(jì)算）自由度計(jì)算 活動(dòng)構(gòu)件自由度的總數(shù)與運(yùn)動(dòng)副引入的約束活動(dòng)構(gòu)件自由度的總數(shù)與運(yùn)動(dòng)副引入的約束總數(shù)之差：總數(shù)之差： F=3n2PLPH（3）例題例題第四節(jié)第四節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的

12、結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第四節(jié)第四節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度n機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)等于自由度數(shù)。機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)等于自由度數(shù)。結(jié)論：結(jié)論：當(dāng)當(dāng)F0F0時(shí)，時(shí)，構(gòu)件間不可能有相對(duì)運(yùn)構(gòu)件間不可能有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。動(dòng)。 當(dāng)當(dāng)F F0 0時(shí)，時(shí)， 原動(dòng)件數(shù)原動(dòng)件數(shù)F F，機(jī)構(gòu)遭破壞；機(jī)構(gòu)遭破壞； 原動(dòng)件數(shù)原動(dòng)件數(shù)F F，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不確定；機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不確定； 原動(dòng)件數(shù)原動(dòng)件數(shù)F F，機(jī)構(gòu)有確定的運(yùn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)有確定的運(yùn)動(dòng)。（3）機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件）機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件觀察：觀察： 1 1）自由度等于）自由度等于1 1，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 2 2）自由度等于）自由度等于2 2，鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)鉸鏈五桿機(jī)構(gòu) 3

13、3）自由度小于等于）自由度小于等于0 0，桁架桁架 精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析（4 4）計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)）計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)1 1）例子）例子第四節(jié)第四節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度2 2）注意事項(xiàng)）注意事項(xiàng)a a 復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈b b 局部自由度局部自由度c c 虛約束虛約束 精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析a 復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈 同一軸線上有兩個(gè)以上的構(gòu)件用轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接時(shí)，同一軸線上有兩個(gè)以上的構(gòu)件用轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接時(shí)，則形成復(fù)合鉸鏈。則形成復(fù)合鉸鏈。（4）計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)）計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意

14、的事項(xiàng)第四節(jié)第四節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度n存在于轉(zhuǎn)動(dòng)副處存在于轉(zhuǎn)動(dòng)副處n正確處理方法：復(fù)合鉸鏈處有正確處理方法：復(fù)合鉸鏈處有m m個(gè)構(gòu)件則有個(gè)構(gòu)件則有(m-1)(m-1)個(gè)轉(zhuǎn)個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副動(dòng)副精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析b 局部自由度局部自由度 有些機(jī)構(gòu)中，某些構(gòu)件所產(chǎn)生的局部運(yùn)動(dòng)，并不影響其他有些機(jī)構(gòu)中，某些構(gòu)件所產(chǎn)生的局部運(yùn)動(dòng)，并不影響其他構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)。這些局部運(yùn)動(dòng)的自由度稱(chēng)為局部自由度。構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)。這些局部運(yùn)動(dòng)的自由度稱(chēng)為局部自由度。（4）計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)）計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)第四節(jié)第四節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度n常發(fā)生在

15、為減小高副磨損而將常發(fā)生在為減小高副磨損而將滑動(dòng)摩擦變成滾動(dòng)摩擦所增加的滑動(dòng)摩擦變成滾動(dòng)摩擦所增加的滾子處。滾子處。n正確處理方法：計(jì)算自由度時(shí)正確處理方法：計(jì)算自由度時(shí)將局部自由度減去。將局部自由度減去。精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析c 虛約束虛約束 機(jī)構(gòu)中，有些運(yùn)動(dòng)副引入的約束可能與其它運(yùn)動(dòng)副的約束機(jī)構(gòu)中，有些運(yùn)動(dòng)副引入的約束可能與其它運(yùn)動(dòng)副的約束重復(fù)，因而實(shí)際并無(wú)約束作用，這類(lèi)約束為虛約束。重復(fù)，因而實(shí)際并無(wú)約束作用，這類(lèi)約束為虛約束。（4）計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)）計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)第四節(jié)第四節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度n存在于特定幾

16、何條件或結(jié)構(gòu)條件下。存在于特定幾何條件或結(jié)構(gòu)條件下。n正確處理方法：將引起虛約束的構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副除去不計(jì)。正確處理方法：將引起虛約束的構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副除去不計(jì)。精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 第五節(jié)第五節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析 一、平面機(jī)構(gòu)的高副低代一、平面機(jī)構(gòu)的高副低代1、高副低代、高副低代 將機(jī)構(gòu)中的高副根據(jù)一定的條件用一種虛將機(jī)構(gòu)中的高副根據(jù)一定的條件用一種虛擬的低副和構(gòu)件的適當(dāng)組合來(lái)代替。擬的低副和構(gòu)件的適當(dāng)組合來(lái)代替。2、高副低代的替代條件、高副低代的替代條件 替代前后機(jī)構(gòu)的自由度、瞬時(shí)速度和瞬替代前后機(jī)構(gòu)的自由度、瞬時(shí)速度

17、和瞬時(shí)加速度保持不變。時(shí)加速度保持不變。精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析一、平面機(jī)構(gòu)的高副低代一、平面機(jī)構(gòu)的高副低代3、高副低代的方法、高副低代的方法（1 1）方法）方法 用一個(gè)含有兩個(gè)用一個(gè)含有兩個(gè)低副的虛擬構(gòu)件來(lái)代替低副的虛擬構(gòu)件來(lái)代替高副，且兩低副位置分高副，且兩低副位置分別在兩高副兩元素接觸別在兩高副兩元素接觸點(diǎn)處的曲率中心。為點(diǎn)處的曲率中心。為瞬瞬時(shí)時(shí)代替原高副機(jī)構(gòu)。代替原高副機(jī)構(gòu)。 第五節(jié)第五節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析 精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 第五節(jié)第五節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分

18、析平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析 精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析一、平面機(jī)構(gòu)的高副一、平面機(jī)構(gòu)的高副低代低代3、高副低代的方法、高副低代的方法（2）特殊情況下的替）特殊情況下的替代代 1）兩接觸輪廓之一兩接觸輪廓之一為直線時(shí)，直線的為直線時(shí)，直線的曲率中心趨于無(wú)窮曲率中心趨于無(wú)窮遠(yuǎn)，該轉(zhuǎn)動(dòng)副演化遠(yuǎn)，該轉(zhuǎn)動(dòng)副演化為移動(dòng)副。為移動(dòng)副。 第五節(jié)第五節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析 精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析一、平面機(jī)構(gòu)的高副低代一、平面機(jī)構(gòu)的高副低代3、高副低代的方法、高副低代的方法（2）特殊情況下的替代）特殊

19、情況下的替代 2 2） 當(dāng)兩接觸輪廓之一為當(dāng)兩接觸輪廓之一為一點(diǎn)時(shí)，其曲率半徑為一點(diǎn)時(shí)，其曲率半徑為零，該轉(zhuǎn)動(dòng)副就在該點(diǎn)零，該轉(zhuǎn)動(dòng)副就在該點(diǎn)處。處。 第五節(jié)第五節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析 精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析二、機(jī)構(gòu)的組成原理二、機(jī)構(gòu)的組成原理*1、基本桿組、基本桿組 按一定規(guī)律拆分到不能再拆的最簡(jiǎn)單的按一定規(guī)律拆分到不能再拆的最簡(jiǎn)單的自由度為零的構(gòu)件組合。自由度為零的構(gòu)件組合。2、機(jī)構(gòu)的組成原理、機(jī)構(gòu)的組成原理 若干個(gè)基本桿組依次聯(lián)接于原動(dòng)件和機(jī)若干個(gè)基本桿組依次聯(lián)接于原動(dòng)件和機(jī)架上而構(gòu)成。架上而構(gòu)成。第五節(jié)第五節(jié) 平

20、面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析二、機(jī)構(gòu)的組成原理二、機(jī)構(gòu)的組成原理*3、桿組、桿組 若基本桿組的構(gòu)件數(shù)為若基本桿組的構(gòu)件數(shù)為n n，低副數(shù)為，低副數(shù)為P PL L 由由F F3n3n2P2PL L0 0，得，得3n3n2P2PL L 故故 n 2 4 6 PL 3 6 9 機(jī)構(gòu)的級(jí)別取機(jī)構(gòu)的級(jí)別取決于其所含基決于其所含基本桿組中的最本桿組中的最高級(jí)別高級(jí)別 如如級(jí)機(jī)構(gòu)級(jí)機(jī)構(gòu)第五節(jié)第五節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析級(jí)桿組級(jí)桿組級(jí)桿組級(jí)桿組精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析

21、機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析常見(jiàn)常見(jiàn)級(jí)桿組級(jí)桿組第五節(jié)第五節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析二、機(jī)構(gòu)的組成原理二、機(jī)構(gòu)的組成原理*4、常見(jiàn)桿組、常見(jiàn)桿組精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析常見(jiàn)常見(jiàn)級(jí)級(jí)桿組桿組第五節(jié)第五節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析二、機(jī)構(gòu)的組成原理二、機(jī)構(gòu)的組成原理*4、常見(jiàn)桿組、常見(jiàn)桿組精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析常見(jiàn)常見(jiàn)級(jí)級(jí)桿組桿組第五節(jié)第五節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析二、機(jī)構(gòu)的組成原理二、機(jī)構(gòu)的組成原理*4、常見(jiàn)桿組、常見(jiàn)桿組精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

22、精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析八桿機(jī)構(gòu)的組成八桿機(jī)構(gòu)的組成 第五節(jié)第五節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析二、機(jī)構(gòu)的組成原理二、機(jī)構(gòu)的組成原理*5、例題、例題精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析二、機(jī)構(gòu)的組成原理二、機(jī)構(gòu)的組成原理*6、注意、注意 桿組的全部外接運(yùn)動(dòng)副不能都并接到一個(gè)構(gòu)件上，因桿組的全部外接運(yùn)動(dòng)副不能都并接到一個(gè)構(gòu)件上，因?yàn)檫@種并接會(huì)使桿組與被并接件形成桁架，如圖所示，起為這種并接會(huì)使桿組與被并接件形成桁架，如圖所示，起不到增加桿組的作用。不到增加桿組的作用。 第五節(jié)第五節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的組成

23、原理和結(jié)構(gòu)分析精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析三、平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析三、平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析*1、結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)分析 將已知的機(jī)構(gòu)分解為原動(dòng)件、機(jī)架和基將已知的機(jī)構(gòu)分解為原動(dòng)件、機(jī)架和基本桿組，并確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。本桿組，并確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。2、分析的目的、分析的目的 了解機(jī)構(gòu)的組成，確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。了解機(jī)構(gòu)的組成，確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。3、分析的步驟、分析的步驟 第五節(jié)第五節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析三、平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析三、平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析*3、分析步驟：、分析步驟： 1 1）計(jì)算

24、自由度，確定原動(dòng)件。）計(jì)算自由度，確定原動(dòng)件。 2 2）除去虛約束和局部自由度，進(jìn)行高副低代。）除去虛約束和局部自由度，進(jìn)行高副低代。 3 3）從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的構(gòu)件開(kāi)始，先試拆）從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的構(gòu)件開(kāi)始，先試拆級(jí)桿組，級(jí)桿組，如不行再試拆如不行再試拆級(jí)桿組。當(dāng)拆去一個(gè)桿組后，按級(jí)桿組。當(dāng)拆去一個(gè)桿組后，按上述順序重復(fù)進(jìn)行，直到只剩下機(jī)架和原動(dòng)件為上述順序重復(fù)進(jìn)行，直到只剩下機(jī)架和原動(dòng)件為止。止。 4 4）確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。）確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。n 桿組的增減不應(yīng)改變機(jī)構(gòu)的自由度。桿組的增減不應(yīng)改變機(jī)構(gòu)的自由度。 第五節(jié)第五節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)

25、械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析本章結(jié)束本章結(jié)束精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析零件連桿體零件連桿體1、連桿頭、連桿頭2、軸套、軸套3、軸瓦、軸瓦4和和5、螺桿、螺桿6、螺母、螺母7、開(kāi)口銷(xiāo)、開(kāi)口銷(xiāo)8構(gòu)件連桿構(gòu)件連桿精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)解：解：n = 4 、PL= 6 、 PH= 0 例例1-3 計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度。計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度。ABCDEF = 3n2PLPH = 34260 = 0精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) F = 3n2PLPH = 35270 = 1ABCDEFG解：解：n = 5 、