平面機構運動簡圖

平面機構運動簡圖第一頁，共二十二頁，2022年，8月28日機構：具有確定相對運動構件的組合機構平面機構空間機構

所有構件都在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運動的機構構件不在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運動的機構內(nèi)容平面機構具有確定相對運動的檢驗平面機構運動簡圖的繪制方法第二頁，共二十二頁，2022年，8月28日第一節(jié)自由度和運動副

平面內(nèi)自由運動的構件：有三個獨立運動的可能性，即三個自由度一、構件的自由度構件的自由度：構件作獨立運動的可能性分析自由構件的運動第三頁，共二十二頁，2022年，8月28日二、運動副和約束的概念１.運動副運動副：兩構件間的既保持直接接觸，又能產(chǎn)生一定相對運動的可動聯(lián)接如圖所示單缸內(nèi)燃機，活塞相對連桿轉動，而相對于機架移動，活塞與連桿、與機架分別構成了運動副。兩構件形成運動副的條件兩構件間的必須保持直接接觸兩構件間的必須能作相對運動分析圖示鉸鏈形成的運動副個數(shù)兩個運動副第四頁，共二十二頁，2022年，8月28日2.約束

約束：運動副限制構件獨立運動的作用

三、運動副的分類高副兩構件接觸點面線低副第五頁，共二十二頁，2022年，8月28日1.平面低副（1）轉動副（鉸鏈）

3）轉動副的符號轉動副移動副兩個構件間只能作相對旋轉運動兩個構件間只能作相對移動運動按相對運動特征不同

低副1）轉動副的結構：兩構件通過圓柱面接觸

運動演示2）轉動副的特點：保留一個相對轉動，

引入2個約束，保留1個自由度。第六頁，共二十二頁，2022年，8月28日１）移動副的結構：兩構件通過平面接觸

運動演示（2）移動副2）移動副的特點：只保留一個相對移動

引入2個約束，保留1個自由度３）移動副的符號：平面低副引入2個約束，保留1個自由度。第七頁，共二十二頁，2022年，8月28日２．平面高副（１）平面高副的結構：兩構件通過點線接觸①齒輪副；②凸輪副（２）平面高副的特點：保留了繞接觸點的轉動和沿接觸點切線t-t方向的移動，引入一個約束，即限制了沿法線n-n方向的移動，兩個自由度

（３）平面高副的符號122122

①齒輪副

②凸輪副第八頁，共二十二頁，2022年，8月28日四、構件的符號及分類１.構件的符號（１）參與形成兩個運動副的構件（２）參與形成三個轉動副的構件第九頁，共二十二頁，2022年，8月28日２.構件的分類（１）機架：機構中固定的構件。畫斜線——固定件（２）原動件：接受外部給定運動的可動件——輸入構件、主動件。（３）從動件：隨原動件運動的可動件第十頁，共二十二頁，2022年，8月28日第二節(jié)平面機構運動簡圖1.分析機構，觀察相對運動，數(shù)清所有構件的數(shù)目和構件類型（機架、主動件、從動件）2.確定所有運動副的類型和數(shù)目；3.選定視圖平面，畫機構示意圖（用規(guī)定符號，暫不考慮實際尺寸）

4.確定比例尺；5.用規(guī)定的符號和線條繪制成簡圖。（從原動件開始畫)）平面機構運動簡圖：用運動副符號和用簡單線條表示構件，按比例繪出簡明圖形來對機構進行結構、運動及動力分析的簡明圖形步驟：

第十一頁，共二十二頁，2022年，8月28日例：顎式破碎機A1234BCD運動分析第十二頁，共二十二頁，2022年，8月28日第三節(jié)平面機構具有確定相對運動的條件

１.機構自由度概念：機構中各構件相對于機架所能具有的獨立運動的數(shù)目。

２.計算機構自由度一、機構的自由度及其計算設n個活動構件，PL個低副，PH個高副n個活動構件具有３n個獨立運動由于１個平面低副引入2個約束，減少２個自由度。PL個低副將減少２PL個自由度；由于１個平面高副引入１個約束，減少１個自由度。PH個高副將減少PH個自由度。因此，機構自由度為：第十三頁，共二十二頁，2022年，8月28日二、機構具有確定運動的條件

示例分析示例１：三角架構件間沒有相對運動機構→剛性桁架

示例２：（多一個約束）超靜定桁架示例３：四桿機構原動件數(shù)=機構自由度

第十四頁，共二十二頁，2022年，8月28日示例４：四桿機構，兩個原動件原動件數(shù)>F，機構破壞示例５：五桿機構原動件數(shù)<機構自由度數(shù)，機構運動不確定（任意亂動）

第十五頁，共二十二頁，2022年，8月28日F≤0，構件間無相對運動，不成為機構。F>0,原動件數(shù)=F，相對運動確定原動件數(shù)<F，相對運動不確定原動件數(shù)>F，機構破壞結論機構(運動鏈)具有確定相對運動的條件為：原動件數(shù)=自由度數(shù)且大于零（F>0）第十六頁，共二十二頁，2022年，8月28日三、幾種特殊情況的處理１.復合鉸鏈由兩個以上構件在一處產(chǎn)生的轉動副處理：m個構件同時在一處以轉動副相聯(lián)，它必然構成（

m-1）個轉動副。123第十七頁，共二十二頁，2022年，8月28日例：試計算圖示平面直線的機構自由度。平面直線機構

Ｆ＝3n-2PL-PH=3×-2×-

=7140-7×Ｆ＝3n-2PL-PH=3×-2×-

=71001√第十八頁，共二十二頁，2022年，8月28日2.局部自由度局部自由度:不影響整個機構運動的、局部的獨立運動例如：圖示滾子從動件凸輪機構處理：設想將形成局部自由度的兩構件焊接成一體或去除不計

。例：計算上述滾子從動件凸輪機構的自由度F＝3n－2PL－PH

＝3

－2

－

331＝

2×F＝3n－2PL－PH

＝3

－2

－221＝

1√第十九頁，共二十二頁，2022年，8月28日3．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的，這種不起獨立限制作用的約束稱為虛約束。

例如：圖示凸輪機構中的兩個移動副（Ｃ、Ｃ′）所起的限制作用是一樣的，即其中一個是起重復約束作用。

處理：應除去虛約束

例：計算上述凸輪機構的自由度F＝3n－2PL－PH

＝3

－2

－

２31＝

－１×F＝3n－2PL－PH

＝3

－2

－221＝

1√第二十頁，共二十二頁，2022年，8月28日２）兩構件在同一軸線上形成多個轉動副。１）兩構件在同一導路或平行導路上形成多個移動副，如上述凸輪機構。

3）用一構件和兩個轉動副去連接兩構件上距離始終不變的兩個動點。4）用一構件和兩個轉動副去聯(lián)接兩構件上距離始終不變的一個動點和一個固定點。5）原動件與輸出構件之間采用多組完全相同的運動鏈。

平面