平面機構自由度張培培

原動機工作機平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!機器（功能）動力部分傳動部分控制部分執(zhí)行部分人力風力電力磁力…傳感器液壓氣壓計算機…機構機器主體…機構機器主體…平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!問題？90納米制造裝備產品化65納米制造裝備樣機45納米若干關鍵技術晶體管與晶體管連接的寬度?，F(xiàn)在主流的是65納米,高端的有45納米。越小,功耗越低,發(fā)熱量越低,超頻性能更好,可以裝更多的晶體管,所以性能也會更好。平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!構件之間確定的相對運動滿足什么條件？機構外形結構復雜，如何便于分析？如何得知機構工作時的變化規(guī)律？平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!1.1運動副及其分類1.2平面機構運動簡圖1.3平面機構自由度1.4速度瞬心及其在機構速度分析上的應用平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!重點內容：機構運動簡圖的繪制機構自由度的計算機構具有確定運動的條件平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!2、運動副兩個構件直接接觸并能產生一定相對運動的可動連接。如軸承與軸頸、滑塊與導軌、齒輪與齒輪等。構件系統(tǒng)接觸約束平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!2022/12/78運動副運動副自由度：1-5平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!按運動副元素接觸情況的不同低副：運動副元素為面接觸。固定鉸鏈轉動副(1)轉動副：只允許兩構件作相對轉動，又稱作鉸鏈。

§1－1運動副及其分類運動副分類平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!(2)移動副：只允許兩構件作相對移動。低副提供約束及自由度情況：引入2個約束，保留1個自由度?！?－1運動副及其分類平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!

線接觸高副提供約束及自由度情況：限制了沿公法線n-n方向的相對移動，保留了沿接觸處切線t-t方向的相對移動和在平面內的相對轉動。引入1個約束，保留2個自由度。齒輪副平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!2022/12/7122-2常用運動副模型動畫平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!平面高副的特點1、點、線接觸——接觸面積小，承載能力小。2、接觸面為曲面——不便于加工和潤滑。平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!

用國際規(guī)定簡單的符號和線條表示，并按一定的比例定出各運動副及構件的位置，這種簡明表示機構各構件之間相對運動關系的圖形稱為機構運動簡圖。§1－2平面機構運動簡圖注：機構運動簡圖與實際機構有相同的運動特征。平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!§1－2平面機構運動簡圖運動副的表示方法構件的表示方法機構運動簡圖的繪制平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!

2、移動副兩構件組成移動副，其導路必須與相對移動方向一致?！?－2平面機構運動簡圖平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!凸輪機構齒輪機構平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!機架原動件從動件固定構件按給定運動規(guī)律獨立運動的構件。其余活動構件，其活動取決于原動件的運動規(guī)律及機構的組成情況。機構中的構件類型原動件從動件機架平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!構件用直線或小方塊等來表示，畫有斜線的表示機架。例：§1－2平面機構運動簡圖平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!§1－2平面機構運動簡圖繪制顎式碎礦機的機構運動簡圖平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!§1－2平面機構運動簡圖例題：繪制內燃機的機構運動簡圖平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!1、機構自由度§1－3平面機構的自由度機構中各構件相對于機架所具有的獨立運動的數(shù)目。如何使組合起來的構件產生運動并具有運動確定性？1、機構的自由度2、機構具有確定性運動的條件平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!2022/12/725機構自由度的計算F==1

3×3－2×41234F=11243平面機構自由度的計算公式：

F=3n-2PL

-PH有n個活動構件，PL個低副，PH個高副，則平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!2022/12/726機構自由度的計算計算鉸鏈五桿機構的自由度n=4

PL

=5F=3n-2PL

-PHPH

=0F=2=3×4-2×5-0=2

41235四桿機構的自由度？平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!2022/12/727機構自由度的計算F=11234ACBDF=1運動鏈給定1個原動件:F=1運動鏈給定2個原動件:運動確定。損壞構件。平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!2、機構具有確定性運動的條件機構自由度原動件結論F＝33-24=11F=原動件數(shù)目機構有確定運動F＝33-24

=12

F＜原動件數(shù)目機構運動不確定機構原動件的獨立運動是由外界給定的。如給出的原動件數(shù)不等于機構的自由度，則會對機構的運動產生影響。平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!由上例及其它機構分析：機構具有確定性運動的條件：F＞0且等于原動件的數(shù)目平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!開式鏈平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!例題有一個原動件，機構有確定運動平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!例題正確嗎？平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!3、計算平面機構自由度時的注意事項三個問題：（1）復合鉸鏈定義：兩個以上的構件在同一處以轉動副相連接。處理：三個構件在同一軸線處，兩個轉動副。推理：m個構件時，有m–1個轉動副。平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!2022/12/734計算平面機構自由度時應注意的事項

重新計算火車輪機構的自由度n=

6PL

=PH

=08F=3n-2PL

-PH

=3×6-2×8-0=2154326AGFEDCB7099不需要原動件嗎？平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!2022/12/735除去虛約束對機構的運動不起獨立限制作用的重復約束。計算自由度時要去除掉。154326AGFEDCB7平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!2022/12/736計算平面機構自由度時應注意的事項BFD15326AGEC74n=5PL

=7F=3n-2PL-PH=1PH=0=3×5-2×7-0

平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!局部自由度定義：不影響其它構件相對運動的自由度，只與局部運動有關。在計算機構自由度時，可預先排除。3、計算平面機構自由度時的注意事項平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!2022/12/738計算平面機構自由度時應注意的事項局部自由度：不影響機構輸入輸出關系的自由度。F=1

12431243平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!機構中對傳遞運動不起獨立作用的對稱部分。F＝33－23－2＝1（）虛約束對機構運動雖然不起作用，但可以增加構件的剛性，改進受力，減少磨損，因而在機構中經(jīng)常出現(xiàn)。（3）虛約束平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!構件機架原動件從動件運動副高副低副轉動副移動副平面機構自由度計算平面機構運動簡圖1、F＝3n-2Pl-Ph2、注意事項復合鉸鏈局部自由度虛約束具有確定運動的條件F＞0＝原動件數(shù)本章知識點總結平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!如圖所示，已知：DE=FG=HI，且相互平行；DF=EG，且相互平行；DH=EI，且相互平行。計算此機構的自由度(若存在局部自由度、復合鉸鏈、虛約束請標出）。平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!第1章平面機構的自由度和速度分析平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁!所有構件均在同一平面或在幾個相互平行的平面內運動機構平面機構空間機構√空間機構平面機構課件-運動鏈和機構平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁!一、機構的組成1、構件的自由度及約束條件構件的運動指構件每一瞬時位置的變化。一自由構件作平面運動，其位置由三個參變量確定:構件自由度：構件相對于參考系所具有的獨立運動的數(shù)目。獨立運動參數(shù)的個數(shù)或描述構件位置和姿態(tài)所需的獨立坐標數(shù)。一個作平面運動的自由構件有3個自由度?！?－1運動副及其分類（x,y,)一個空間自由構件的自由度？平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁!約束：對構件的獨立運動所加的限制。構件受一約束，失去一個自由度。由于約束是由機構中各構件的相互接觸引起的。接觸方式不同約束不同平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁!2022/12/746運動副分類低副低副平面高副運動副根據(jù)引入的約束數(shù)量進行分類：I級副(引入1個約束)，II級副，III級副，IV級副，V級副運動副根據(jù)構件接觸情況進行分類：點、線接觸－－高副面接觸－－低副平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁!活動鉸鏈轉動副§1－1運動副及其分類平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁!

點接觸高副：運動副元素為以點或線接觸凸輪副§1－1運動副及其分類平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁!空間運動副若兩構件之間的相對運動均為空間運動，則稱為空間運動副。螺旋副球面副平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁!平面低副的特點1、面接觸——接觸面積大，承載能力大。2、接觸面為平面或柱面——便于加工，成本低，便于潤滑。平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁!1.1運動副及其分類1.2平面機構運動簡圖1.3平面機構自由度1.4速度瞬心機器在機構速度分析上的應用平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁!機構運動有關（?。涸瓌蛹倪\動規(guī)律運動副類型機構形狀無關（舍）：構件外型斷面尺寸零件數(shù)及運動副的具體構造。機構的簡明圖形為了分析現(xiàn)有機構、構思新的機械運動方案、機構的運動和動力分析§1－2平面機構運動簡圖平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第52頁!一、運動副的表示方法1、轉動副（鉸鏈）§1－2平面機構運動簡圖平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第53頁!

3、高副運動簡圖中應畫出兩構件接觸處的曲線輪廓，對于凸輪、滾子，習慣劃出其全部輪廓；對于齒輪，常用點劃線劃出其節(jié)圓。§1－2平面機構運動簡圖平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第54頁!二、構件的表示方法§1－2平面機構運動簡圖三副構件兩副構件平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第55頁!平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第56頁!平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第57頁!平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第58頁!2022/12/759外形，端面尺寸，構件零件數(shù)，固聯(lián)方式，材料等無關實際構造和運動傳遞確定原動件和執(zhí)行部份（輸出運動部份）沿運動傳遞路線：原動件傳動部份執(zhí)行部份機構的構件數(shù)目、運動副的類別及其位置繪制步驟：選定視圖平面－機械多數(shù)構件的運動平面選適當比例尺，作出各運動副的相對位置，再畫出各運動副和機構的符號，最后用簡單線條連接，即得機構運動簡圖。不按比例：結構示意圖三、機構運動簡圖的繪制步驟平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第59頁!O2DBCO36543AO121§1－2平面機構運動簡圖例題：繪制顎式破碎機的機構運動簡圖平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第60頁!1.1運動副及其分類1.2平面機構運動簡圖1.3平面機構自由度1.4速度瞬心機器在機構速度分析上的應用平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第61頁!計算公式1）機構的構件總數(shù)K2）活動構件數(shù)n=K－13）組成運動副前，機構總自由度3n組成運動副后，機構的自由度：F＝3n-2PL-Ph計算圖示的自由度：F＝33－24＝1平面機構自由度與組成機構的構件數(shù)目、運動副的數(shù)目及運動副的性質有關。ABCD1234例題§1－3平面機構的自由度平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第62頁!例題n=5,PL=7,PH=0F=3n–2PL–PH`=3×5–2×7–0=1解：§1－3平面機構的自由度平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第63頁!2022/12/764機構自由度的計算123F

=0：靜定桁架1234F

=-1：超靜定桁架結論：F>0，運動鏈可動。平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第64頁!2022/12/765機構自由度的計算CF=2

12345BADEF=2機構給定1個原動件:F=2機構給定2個原動件:運動不確定。運動確定。即運動鏈成為機構的條件原動件數(shù)=F>014平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第65頁!

F＝34-25

=21F＞原動件數(shù)目機構運動不確定F＝32-23

=00

F＝0機構為桁架結構，不能運動平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第66頁!2022/12/767機構具有確定運動的條件結論機構具有確定運動的條件是：機構的原動件數(shù)目應等于機構的自由度數(shù)目F。如果原動件數(shù)<F：如果原動件數(shù)>F：則機構的運動將不確定；則會導致機構最薄弱環(huán)節(jié)的損壞。平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第67頁!例題：計算圖示機構的自由度有一個原動件，機構有確定運動平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第68頁!

例題有一個原動件，機構有確定運動平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第69頁!2022/12/770機構自由度的計算計算火車輪機構的自由度n=

6PL

=PH

=08F=3n-2PL

-PH

=3×6-2×8-0=2154326AGFEDCB7需要兩個原動件嗎？平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第70頁!慣性篩機構C處為復合鉸鏈◆計算中注意觀察是否有復合鉸鏈，以免漏算轉動副數(shù)目，出現(xiàn)計算錯誤。n=5,PL=7,PH=0=3×5-2×7–0=1F=3n-2PL–PH3、計算平面機構自由度時的注意事項平面機構自由度張培培共79頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第71頁!F＝3n-(2PL+PH)試計算直線機構的自由度。=37-210=1