第12章、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖(1)

1、第 12 章 平面機(jī)構(gòu)分析12-1 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖主要內(nèi)容：12-1-1 研究機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的目的12-1-2 運(yùn)動副、運(yùn)動鏈和機(jī)構(gòu)12-1-3 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖12-1-4 平面機(jī)構(gòu)的自由度12-1-5 平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析12-1-1 研究機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的目的1、在于探討機(jī)構(gòu)運(yùn)動的可能性及其具有確定運(yùn)動的條件。2、將機(jī)構(gòu)按結(jié)構(gòu)加以分類，并按這種分類來建立運(yùn)動分析和動力分析的一般方法。3、了解機(jī)構(gòu)組成原理 ，指示出合理設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)和創(chuàng)造新機(jī)構(gòu)的途徑。 12-1-2 運(yùn)動副、運(yùn)動鏈和機(jī)構(gòu)一、運(yùn)動副運(yùn)動副 運(yùn)動副：兩構(gòu)件直接接觸所形成的可動聯(lián)接。 運(yùn)動副元素：兩構(gòu)件直接接觸而構(gòu)成運(yùn)動副的點(diǎn)、線、面部分

2、。 12-1-2 運(yùn)動副、運(yùn)動鏈和機(jī)構(gòu)構(gòu)件的自由度：構(gòu)件所具有的獨(dú)立運(yùn)動的數(shù)目。 約束：運(yùn)動副對構(gòu)件的獨(dú)立運(yùn)動所加的限制。 二、運(yùn)動副的分類： 1按運(yùn)動副的接觸形式分： 低副：構(gòu)件與構(gòu)件之間為面接觸，其接觸部分的壓強(qiáng)較低。高副：構(gòu)件與構(gòu)件之間為點(diǎn)、線接觸，其接觸部分的壓強(qiáng)較高。 12-1-2 運(yùn)動副、運(yùn)動鏈和機(jī)構(gòu)2按相對運(yùn)動的形式分 平面運(yùn)動副：兩構(gòu)件之間的相對運(yùn)動為平面運(yùn)動。 空間運(yùn)動副：兩構(gòu)件之間的相對運(yùn)動為空間運(yùn)動。 平面運(yùn)動副平面運(yùn)動副空間運(yùn)動副空間運(yùn)動副12-1-2 運(yùn)動副、運(yùn)動鏈和機(jī)構(gòu)3按運(yùn)動副引入的約束數(shù)分類 引入1個約束的運(yùn)動副稱為1級副，引入2個約束的運(yùn)動副稱為2級副，引入3

3、個約束的運(yùn)動副稱為3級副，引入4個約束的運(yùn)動副稱為4級副， 引入5個約束的運(yùn)動副稱為5級副 。4. 按接觸部分的幾何形狀分 （如圖）國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了運(yùn)動副類型、代號及表示符號 12-1 -2運(yùn)動副、運(yùn)動鏈和機(jī)構(gòu)5、自由度、運(yùn)動副約束、自由度、運(yùn)動副約束 理論力學(xué)可知，構(gòu)件作任意理論力學(xué)可知，構(gòu)件作任意復(fù)雜平面運(yùn)動時(shí)，其運(yùn)動可復(fù)雜平面運(yùn)動時(shí)，其運(yùn)動可分解為三個獨(dú)立運(yùn)動：沿分解為三個獨(dú)立運(yùn)動：沿x軸軸的移動，沿的移動，沿y軸的移動和繞垂軸的移動和繞垂直于直于XOY平面的軸平面的軸A轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動。 自由度：自由度：把構(gòu)件所具有的獨(dú)立把構(gòu)件所具有的獨(dú)立運(yùn)動的數(shù)目運(yùn)動的數(shù)目(或確定構(gòu)件位置或確定構(gòu)件位置的

4、獨(dú)立參變量的數(shù)目的獨(dú)立參變量的數(shù)目)稱為自稱為自由度。由度。作平面運(yùn)動的自由構(gòu)件具有三個自由度作平面運(yùn)動的自由構(gòu)件具有三個自由度12-1-2運(yùn)動副、運(yùn)動鏈和機(jī)構(gòu) 運(yùn)動副約束：把對獨(dú)立運(yùn)動所加的限制稱為約束。每加上一個約束，構(gòu)件便失去一個自由度；加上兩個約束，構(gòu)件便失去兩個自由度。 約束的多少和約束的特點(diǎn)完全取決于運(yùn)動副的型式。 移動副：具有兩個約束 轉(zhuǎn)動副：具有兩個約束 高 副：具有一個約束12-1 -2運(yùn)動副、運(yùn)動鏈和機(jī)構(gòu)三、運(yùn)動鏈三、運(yùn)動鏈定義：定義：兩個以上構(gòu)件以運(yùn)動副聯(lián)接而成的系統(tǒng)稱為兩個以上構(gòu)件以運(yùn)動副聯(lián)接而成的系統(tǒng)稱為運(yùn)動鏈。運(yùn)動鏈。1、閉鏈、閉鏈組成運(yùn)動鏈的每個構(gòu)件至少包含兩個運(yùn)

5、組成運(yùn)動鏈的每個構(gòu)件至少包含兩個運(yùn)動副元素，則構(gòu)件形成封閉系統(tǒng)，這種運(yùn)動鏈稱動副元素，則構(gòu)件形成封閉系統(tǒng)，這種運(yùn)動鏈稱為閉鏈。為閉鏈。2、開鏈、開鏈如果運(yùn)動鏈中有的構(gòu)件只包含一個運(yùn)動如果運(yùn)動鏈中有的構(gòu)件只包含一個運(yùn)動副元素，便稱為開鏈。副元素，便稱為開鏈。 如圖所示如圖所示12-1-2 運(yùn)動副、運(yùn)動鏈和機(jī)構(gòu)四、機(jī)構(gòu)四、機(jī)構(gòu) 運(yùn)動鏈中出現(xiàn)稱之為機(jī)架的固定運(yùn)動鏈中出現(xiàn)稱之為機(jī)架的固定(或相對固定或相對固定)的構(gòu)件的構(gòu)件時(shí)，運(yùn)動鏈被稱為機(jī)構(gòu)，時(shí)，運(yùn)動鏈被稱為機(jī)構(gòu)， 平面機(jī)構(gòu)：平面機(jī)構(gòu)：組成機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件都在同一平面或相互平組成機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件都在同一平面或相互平行平面內(nèi)運(yùn)動。行平面內(nèi)運(yùn)動。 空間機(jī)構(gòu)：空間

6、機(jī)構(gòu)：組成機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件至少有一個構(gòu)件不在同組成機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件至少有一個構(gòu)件不在同一平面或相互平行平面內(nèi)運(yùn)動。一平面或相互平行平面內(nèi)運(yùn)動。 構(gòu)成：構(gòu)成：1、機(jī)架、機(jī)架固定不動的構(gòu)件固定不動的構(gòu)件 2、原動件、原動件具有獨(dú)立運(yùn)動的構(gòu)件（運(yùn)動規(guī)律已知具有獨(dú)立運(yùn)動的構(gòu)件（運(yùn)動規(guī)律已知 的構(gòu)件）的構(gòu)件） 3、從動件、從動件除機(jī)架和原動件以外的其余構(gòu)件除機(jī)架和原動件以外的其余構(gòu)件12-1-3 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖一、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖一、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖1、定義：用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的簡單符號和線條、定義：用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的簡單符號和線條代表運(yùn)動副和構(gòu)件，并按一定比例尺表示機(jī)代表運(yùn)動副和構(gòu)件，并按一定比例尺表示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動尺寸，繪

7、制出表示機(jī)構(gòu)的簡明圖形。構(gòu)的運(yùn)動尺寸，繪制出表示機(jī)構(gòu)的簡明圖形。它與原機(jī)械具有完全相同運(yùn)動特性。它與原機(jī)械具有完全相同運(yùn)動特性。 機(jī)構(gòu)示意圖機(jī)構(gòu)示意圖：為了表明機(jī)械的組成狀況和結(jié)：為了表明機(jī)械的組成狀況和結(jié)構(gòu)特征，不嚴(yán)格按比例繪制的簡圖。構(gòu)特征，不嚴(yán)格按比例繪制的簡圖。 12-1-3 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖2、作用、作用（1）現(xiàn)有機(jī)械分析）現(xiàn)有機(jī)械分析 （2）新機(jī)械總體方案的設(shè)計(jì)）新機(jī)械總體方案的設(shè)計(jì)3、表示方法、表示方法 用規(guī)定的簡單符號和線條代表運(yùn)動副和構(gòu)件，用規(guī)定的簡單符號和線條代表運(yùn)動副和構(gòu)件，并按一定比例尺表示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動尺寸。并按一定比例尺表示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動尺寸。二、運(yùn)動副和構(gòu)件的符號二、運(yùn)動

8、副和構(gòu)件的符號構(gòu)件及其運(yùn)動副相聯(lián)接的表達(dá)法構(gòu)件及其運(yùn)動副相聯(lián)接的表達(dá)法 常用機(jī)構(gòu)的簡圖符號常用機(jī)構(gòu)的簡圖符號 運(yùn)動副與構(gòu)件的表示方法運(yùn)動副與構(gòu)件的表示方法 2. 運(yùn)動副的表示方法運(yùn)動副的表示方法 3. 構(gòu)件的表示方法構(gòu)件的表示方法 轉(zhuǎn)動副符號 移動副符號 高副符號 1. 構(gòu)件的種類構(gòu)件的種類 1 1）固定件或機(jī)架；）固定件或機(jī)架；2 2）原動件；）原動件；3 3）從動件）從動件*必須有一個機(jī)架，至少有一個原動件，其余為活動構(gòu)件。必須有一個機(jī)架，至少有一個原動件，其余為活動構(gòu)件。 用途：用途：分析現(xiàn)有機(jī)械，構(gòu)思設(shè)計(jì)新機(jī)械。分析現(xiàn)有機(jī)械，構(gòu)思設(shè)計(jì)新機(jī)械。 其他零部件的表示方法可參看其他零部件的表示

9、方法可參看GB446084“機(jī)構(gòu)運(yùn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖符號動簡圖符號”。 12-1-3 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖三、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制三、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制 方法：方法：1、認(rèn)清機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動情況、認(rèn)清機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動情況 2、選擇適當(dāng)?shù)耐队懊?、選擇適當(dāng)?shù)耐队懊?3、選擇適當(dāng)比例尺、選擇適當(dāng)比例尺 4、用規(guī)定的符號和線條畫出圖形、用規(guī)定的符號和線條畫出圖形例例1：繪制小型壓力機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖繪制小型壓力機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 移動副平面低副平面低副轉(zhuǎn)動副：構(gòu)成運(yùn)動副的兩構(gòu)件只能繞某一軸線作相對轉(zhuǎn)動。移動副：構(gòu)成運(yùn)動副的兩構(gòu)件只能沿某一軸線作相對移動。轉(zhuǎn)動副線接觸線接觸點(diǎn)接觸點(diǎn)接觸圓柱副圓柱副球面副球面副球面與圓柱

10、副球面與圓柱副螺旋副螺旋副圓柱與平面副圓柱與平面副原動件原動件傳動部分傳動部分執(zhí)行部分執(zhí)行部分1-2-3-4-7-8 1-6-5-4-7-8工作原理工作原理例2 試?yán)L制圖所示顎式破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。 顎式破碎機(jī)及其機(jī)構(gòu)簡圖 例3 繪制圖所示活塞泵機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖。 活塞泵及其機(jī)構(gòu)簡圖 12-1-4 平面機(jī)構(gòu)的自由度一、平面機(jī)構(gòu)自由度1、定義：機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對于機(jī)架的所能有的獨(dú)、定義：機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對于機(jī)架的所能有的獨(dú)立運(yùn)動的數(shù)目稱為機(jī)構(gòu)自由度。立運(yùn)動的數(shù)目稱為機(jī)構(gòu)自由度。2、計(jì)算公式、計(jì)算公式設(shè)某一平面機(jī)構(gòu)，除機(jī)架外共有設(shè)某一平面機(jī)構(gòu)，除機(jī)架外共有n個個活動構(gòu)件活動構(gòu)件。通。通過過PL個低副和

11、個低副和PH個高副聯(lián)接各構(gòu)件。個高副聯(lián)接各構(gòu)件。n個活動構(gòu)件個活動構(gòu)件在未用運(yùn)動副聯(lián)接之前共具有在未用運(yùn)動副聯(lián)接之前共具有3n個自由度，當(dāng)用個自由度，當(dāng)用PL個低副和個低副和PH個高副聯(lián)接之后，便受到個高副聯(lián)接之后，便受到2PL+PH個個約束。故機(jī)構(gòu)自由度，應(yīng)為活動構(gòu)件自由度的總約束。故機(jī)構(gòu)自由度，應(yīng)為活動構(gòu)件自由度的總數(shù)與運(yùn)動副引入的約束總數(shù)之差，即數(shù)與運(yùn)動副引入的約束總數(shù)之差，即 F = 3n - 2PL - PH二、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件舉例：圖a所示： n=2 PL=3 PH=0 F=3n-2PL-PH = 0各構(gòu)件間已無相對運(yùn)動，只構(gòu)成了一個剛性桁架，因而不能成為機(jī)構(gòu) 圖b所示 n=

12、3 PL=5 PH=0 F=3n-2PL-PH = -1已成為超靜定桁架了，也不能成為機(jī)構(gòu)。 圖c所示n=3 PL=4 PH=0 F=3n-2PL-PH = 1 若取構(gòu)件1為原動件，則構(gòu)件1每轉(zhuǎn)過一個角度，構(gòu)件2和構(gòu)件3便有一個確定的相對運(yùn)動，也就是說這個運(yùn)動鏈能成為機(jī)構(gòu)。 如果同時(shí)使構(gòu)件3 也成為原動件，運(yùn)動鏈內(nèi)部的運(yùn)動關(guān)系將發(fā)生矛盾，最薄弱的構(gòu)件將損壞 。 說明：要使自由度大于零的運(yùn)動鏈成為機(jī)構(gòu)，原動件的數(shù)目不可多于運(yùn)動鏈的自由度數(shù)。 圖(d)所示 n=4 PL=5 PH=0 F=3n-2PL-PH = 2 若同時(shí)取構(gòu)件1和構(gòu)件4作為原動件，構(gòu)件2和構(gòu)件3 具有確定的運(yùn)動，即該運(yùn)動鏈能成為

13、機(jī)構(gòu)。 如果只取構(gòu)件1作為原動件，則其余三個活動構(gòu)件2、3、4的運(yùn)動不能確定，只能作無規(guī)則的運(yùn)動。 由上可知：由上可知：機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件 1）F0 如原動件數(shù)大于機(jī)構(gòu)自由度數(shù)如原動件數(shù)大于機(jī)構(gòu)自由度數(shù)損壞損壞 如原動件數(shù)小于機(jī)構(gòu)自由度數(shù)如原動件數(shù)小于機(jī)構(gòu)自由度數(shù)運(yùn)動不確定運(yùn)動不確定綜上所述：綜上所述：機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動條件是機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動條件是 機(jī)構(gòu)自由度數(shù)大于零，且原動件的數(shù)目等于機(jī)機(jī)構(gòu)自由度數(shù)大于零，且原動件的數(shù)目等于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目。構(gòu)的自由度數(shù)目。 三、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)三、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)1.1.復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈例例1 1：計(jì)算圖示搖篩機(jī)構(gòu)的自由度：計(jì)算圖示搖

14、篩機(jī)構(gòu)的自由度： 計(jì)算是否正確？計(jì)算是否正確？搖篩機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件搖篩機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件2 2、3 3、4 4同在同在C C 處處組組成轉(zhuǎn)動副。因此此機(jī)構(gòu)的自由度為：成轉(zhuǎn)動副。因此此機(jī)構(gòu)的自由度為： 搖篩機(jī)構(gòu)搖篩機(jī)構(gòu) 搖篩機(jī)構(gòu)搖篩機(jī)構(gòu)C C 處側(cè)視圖處側(cè)視圖注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 定義：兩個以上構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動副相連接，所構(gòu)成的運(yùn)動副稱為復(fù)合鉸鏈。 解決問題的方法：若有K個構(gòu)件在同一處組成復(fù)合鉸鏈，則其構(gòu)成的轉(zhuǎn)動副數(shù)目應(yīng)為（K-1）個。2.2.局部自由度局部自由度計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度：計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度：(a) F=2(b) F=1圖a圖b11-22-23F注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 定義：定義：若機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件所具有的自由度

15、僅與其自若機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件所具有的自由度僅與其自身的局部運(yùn)動有關(guān)，并不影響其他構(gòu)件的運(yùn)動，則身的局部運(yùn)動有關(guān)，并不影響其他構(gòu)件的運(yùn)動，則稱這種自由度為局部自由度。稱這種自由度為局部自由度。 局部自由度經(jīng)常發(fā)生的場合：局部自由度經(jīng)常發(fā)生的場合：滑動摩擦變?yōu)闈L動摩滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦?xí)r添加的滾子；軸承中的滾珠。擦?xí)r添加的滾子；軸承中的滾珠。 解決的方法：解決的方法：計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，設(shè)想將滾子與安計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，設(shè)想將滾子與安裝滾子的構(gòu)件固結(jié)在一起，視為一個構(gòu)件。裝滾子的構(gòu)件固結(jié)在一起，視為一個構(gòu)件。 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)3.3.虛約束虛約束定義：定義：在特定幾何條件或結(jié)構(gòu)條件下，某些運(yùn)動副在特定幾何

16、條件或結(jié)構(gòu)條件下，某些運(yùn)動副所引入的約束可能與其他運(yùn)動副所起的限制作用所引入的約束可能與其他運(yùn)動副所起的限制作用一致，這種不起獨(dú)立限制作用的重復(fù)約束稱為虛一致，這種不起獨(dú)立限制作用的重復(fù)約束稱為虛約束。約束。 計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)自由度：計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)自由度：00-62-43F10-42-33F注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)虛約束經(jīng)常發(fā)生的場合：虛約束經(jīng)常發(fā)生的場合：a.a.兩構(gòu)件之間構(gòu)成多個運(yùn)動副時(shí)兩構(gòu)件之間構(gòu)成多個運(yùn)動副時(shí)b.b.兩構(gòu)件上某兩點(diǎn)間的距離在運(yùn)動過兩構(gòu)件上某兩點(diǎn)間的距離在運(yùn)動過程中始終保持不變時(shí)程中始終保持不變時(shí)c.c.聯(lián)接構(gòu)件與被聯(lián)接構(gòu)件上聯(lián)接聯(lián)接構(gòu)件與被聯(lián)接構(gòu)件上聯(lián)接點(diǎn)的軌跡重合時(shí)點(diǎn)的軌跡重合時(shí)d

17、.d.機(jī)構(gòu)中對運(yùn)動不起作用的對稱部分機(jī)構(gòu)中對運(yùn)動不起作用的對稱部分注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)結(jié)論：結(jié)論： 采用虛約束是為了改善構(gòu)件的受力情況；增加構(gòu)件采用虛約束是為了改善構(gòu)件的受力情況；增加構(gòu)件的剛性；傳遞較大功率；或滿足某種特殊需要，的剛性；傳遞較大功率；或滿足某種特殊需要，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中被廣泛使用在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中被廣泛使用。注意：注意：機(jī)構(gòu)中的虛約束都是在一定的幾何條件下出現(xiàn)的，機(jī)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，則虛約束將變成有效如果這些幾何條件不滿足，則虛約束將變成有效約束，而使機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動。約束，而使機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動。典型例題典型例題 在下圖所示機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件在下圖所示機(jī)構(gòu)

18、中，構(gòu)件AB, EF, CD相互平行且相等，相互平行且相等，試計(jì)算該機(jī)構(gòu)的自由度。試計(jì)算該機(jī)構(gòu)的自由度。 解：去掉機(jī)構(gòu)中的局部自解：去掉機(jī)構(gòu)中的局部自由度和虛約束，則：由度和虛約束，則：276HLPPn22-72-63F12-1-5 平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)的高副低代概念：用低副代替高副概念：用低副代替高副目的：為了使平面低副機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析和運(yùn)動目的：為了使平面低副機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析和運(yùn)動分析的方法適用于含有高副的平面機(jī)構(gòu)。分析的方法適用于含有高副的平面機(jī)構(gòu)。高副低代必須滿足的條件：高副低代必須滿足的條件：1.1.替代前后機(jī)構(gòu)自由度不變替代前后機(jī)構(gòu)自由度不變 2.2.替代前后瞬時(shí)速度、加速

19、度不變替代前后瞬時(shí)速度、加速度不變 方法：用兩個轉(zhuǎn)動副和一個方法：用兩個轉(zhuǎn)動副和一個構(gòu)件來代替一個高副，這兩構(gòu)件來代替一個高副，這兩個轉(zhuǎn)動副分別處在高副兩輪個轉(zhuǎn)動副分別處在高副兩輪廓接觸點(diǎn)的曲率中心。廓接觸點(diǎn)的曲率中心。注意：對于一般的高副機(jī)注意：對于一般的高副機(jī)構(gòu)，在不同位置有不同的構(gòu)，在不同位置有不同的瞬時(shí)替代機(jī)構(gòu)。經(jīng)高副低瞬時(shí)替代機(jī)構(gòu)。經(jīng)高副低代后的平面機(jī)構(gòu)，可視為代后的平面機(jī)構(gòu)，可視為平面低副機(jī)構(gòu)。平面低副機(jī)構(gòu)。請高副低代下圖所示的機(jī)構(gòu)。請高副低代下圖所示的機(jī)構(gòu)。二、平面機(jī)構(gòu)組成原理任何機(jī)構(gòu)中都包含原動件、機(jī)架和從動件系統(tǒng)三部分。由于機(jī)架的自由度為零，每個原動件的自由度為1，而機(jī)構(gòu)的自

20、由度等于原動件數(shù)，所以，從動件系統(tǒng)的自由度必然為零。1.桿組（阿蘇爾組）不可再分的自由度為零的構(gòu)件組合稱為基本桿組，簡稱桿組 。若桿組中有n個活動構(gòu)件、pL個低副，則有： nppnFLL23023pL和n必須為整數(shù)。II級桿組：3p2,nL不包含封閉多邊形、只包含兩副構(gòu)件的桿組。III級桿組:6p4,nL包含具有三個運(yùn)動副元素的剛性構(gòu)件(或三個構(gòu)件組成的三角形)的桿組稱為級組。包含四個構(gòu)件組成的四邊形的桿組稱為級組；其余依此類推。級組級組級組級組機(jī)構(gòu)的級別由桿組的最高級別決定。2.機(jī)構(gòu)的組成原理：把若干個自由度為零的基本桿組依次聯(lián)接到原動件和機(jī)架上，就可組成新的機(jī)構(gòu)，其自由度數(shù)目與原動件的數(shù)目

21、相等。觀察八桿機(jī)構(gòu)的組成過程：觀察八桿機(jī)構(gòu)的組成過程： 三、機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析就是將已知機(jī)構(gòu)分解為原動件、機(jī)架、桿組，并確定機(jī)構(gòu)的級別。拆桿組時(shí)應(yīng)遵循的原則：（1）從遠(yuǎn)離原動件的構(gòu)件開始拆組；（2）試拆時(shí)，按二級組試拆，若無法拆除，再試拆高一級別的桿組；（3）每拆除一個桿組后，機(jī)構(gòu)的剩余部分仍應(yīng)是一個完整的機(jī)構(gòu)。（流程圖） I級機(jī)構(gòu)：由一個原動件和一個相對固定的機(jī)架所組成的機(jī)構(gòu)。 注意事項(xiàng)：同一個運(yùn)動鏈，當(dāng)原動件更換時(shí)，機(jī)構(gòu)的級別也有可能改變。例題例題 ：試計(jì)算圖示沖壓機(jī)構(gòu)的自由度，并分析在下試計(jì)算圖示沖壓機(jī)構(gòu)的自由度，并分析在下列情況下組成機(jī)構(gòu)的基本桿組及機(jī)構(gòu)的級別

22、：列情況下組成機(jī)構(gòu)的基本桿組及機(jī)構(gòu)的級別：（1 1）當(dāng)以構(gòu)件）當(dāng)以構(gòu)件1 1為原動件時(shí)；為原動件時(shí)；（2 2）當(dāng)以構(gòu)件）當(dāng)以構(gòu)件6 6為原動件時(shí)。為原動件時(shí)。解： （1）機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算：101329323HLppnF（2 2）分析當(dāng)構(gòu)件）分析當(dāng)構(gòu)件1 1作為原動件時(shí)機(jī)構(gòu)的組成情況。首先從傳動作為原動件時(shí)機(jī)構(gòu)的組成情況。首先從傳動路線上離原動件最遠(yuǎn)的構(gòu)件路線上離原動件最遠(yuǎn)的構(gòu)件4 4開始拆桿組，先拆下由構(gòu)件開始拆桿組，先拆下由構(gòu)件4 4，5 5和轉(zhuǎn)動副和轉(zhuǎn)動副K，L，M組成的組成的級桿組，接著依次拆下級桿組，接著依次拆下3 3個個級桿級桿組：構(gòu)件組：構(gòu)件6 6，7 7和轉(zhuǎn)動副和轉(zhuǎn)動副J，I，H；構(gòu)件；構(gòu)件8 8，9 9和轉(zhuǎn)動副和轉(zhuǎn)動副C，F(xiàn)，G；構(gòu)件構(gòu)件2 2，3 3和轉(zhuǎn)動副和轉(zhuǎn)動副B，D及移動副及移動副E E；最后剩下由原動件；最后剩下由原動件1 1和機(jī)和機(jī)架架1010組成的組成的級機(jī)構(gòu)，如圖級機(jī)構(gòu)，如圖b所示。由