平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算(1)

2015專(zhuān)升本《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程輔導(dǎo)(一）電話(huà)論要點(diǎn)簡(jiǎn)介基本概念：1、機(jī)器：執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)或處理信息的裝置。2.機(jī)器特征：（1）它是人為的實(shí)物組合；（2）各實(shí)物間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；（3）能代替或減輕人類(lèi)的勞動(dòng)完成有效的機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能3.機(jī)器分類(lèi)：（1）工作機(jī)；（2）原動(dòng)機(jī)4.機(jī)構(gòu)：具有機(jī)器的前兩特征5.構(gòu)件：機(jī)器或機(jī)構(gòu)中獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)單元6.零件：機(jī)器、機(jī)構(gòu)中獨(dú)立的制造單元。通用零件（如齒輪、軸、螺栓、鍵、帶輪、彈簧等）、專(zhuān)用零件軸承是什么件？自用盤(pán)編號(hào)JJ321002第一章平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算§1-1

運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi)§1-2

平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖§1-3

平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算專(zhuān)升本大綱對(duì)本章要求平面機(jī)構(gòu)的自由度（畫(huà)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖、算自由度）了解機(jī)構(gòu)的組成要素，能繪制平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。能正確計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度。了解平面機(jī)構(gòu)組成的基本原理。1、運(yùn)動(dòng)副、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件的概念、運(yùn)動(dòng)副圖形符號(hào)

2、能畫(huà)出和認(rèn)識(shí)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

3、平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算（復(fù)合鉸鏈、局部自由度及簡(jiǎn)單的虛約束）4、￥速度瞬心及三心定理

自用盤(pán)編號(hào)JJ321002§1－1運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi)平面機(jī)構(gòu)：所有構(gòu)件在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。

機(jī)構(gòu)：是具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的組合。構(gòu)件：機(jī)構(gòu)中的（最?。┻\(yùn)動(dòng)單元

一個(gè)或若干個(gè)零件剛性聯(lián)接而成自用盤(pán)編號(hào)JJ321002

構(gòu)件－獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)單元

內(nèi)燃機(jī)連桿套筒連桿體螺栓墊圈螺母軸瓦連桿蓋零件－獨(dú)立的制造單元自用盤(pán)編號(hào)JJ321002若干1個(gè)或幾個(gè)1個(gè)機(jī)架－固定不動(dòng)的構(gòu)件（作為參考系的構(gòu)件），如機(jī)床床身、車(chē)輛底盤(pán)、飛機(jī)機(jī)身。機(jī)構(gòu)的組成：機(jī)構(gòu)＝機(jī)架＋原動(dòng)件＋從動(dòng)件原（主）動(dòng)件－按給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。從動(dòng)件－其余可動(dòng)構(gòu)件。機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件分類(lèi)：自用盤(pán)編號(hào)JJ321002運(yùn)動(dòng)副a)兩個(gè)構(gòu)件、b)直接接觸、c)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)定義：運(yùn)動(dòng)副－－兩個(gè)構(gòu)件直接接觸組成的仍能產(chǎn)生某些相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接。三個(gè)條件，缺一不可

例如：軸和軸承、活塞和氣缸，嚙合中的一對(duì)齒廓、滑塊與導(dǎo)槽，均保持直接接觸，并能產(chǎn)生一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因而它們都構(gòu)成了運(yùn)動(dòng)副。自用盤(pán)編號(hào)JJ321002運(yùn)動(dòng)副元素：兩構(gòu)件直接接觸而構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的點(diǎn)、線(xiàn)、面部分。例如：軸與軸承間構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副，軸的外圓柱面與軸承內(nèi)孔為運(yùn)動(dòng)副元素。凸輪與滾子間構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副，凸輪與滾子接觸部分為運(yùn)動(dòng)副元素。

運(yùn)動(dòng)副元素運(yùn)動(dòng)副元素自用盤(pán)編號(hào)JJ321002按兩構(gòu)件接觸特性，常分為低副、高副兩大類(lèi)。

1、低副：兩構(gòu)件以面接觸而形成的運(yùn)動(dòng)副。按運(yùn)動(dòng)特性可分為轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副(1)轉(zhuǎn)動(dòng)副：只允許兩構(gòu)件作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，又稱(chēng)作鉸鏈。a)固定鉸鏈（一）、平面運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副分類(lèi)自用盤(pán)編號(hào)JJ321002b)活動(dòng)鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)副自用盤(pán)編號(hào)JJ321002固定鉸鏈和活動(dòng)鉸鏈模型自用盤(pán)編號(hào)JJ321002(2)移動(dòng)副：只允許兩構(gòu)件作相對(duì)移動(dòng)。自用盤(pán)編號(hào)JJ321002移動(dòng)副模型結(jié)論:兩構(gòu)件用低副聯(lián)接，壓力小。自用盤(pán)編號(hào)JJ3210022.高副：兩構(gòu)件以點(diǎn)或線(xiàn)接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副。凸輪副自用盤(pán)編號(hào)JJ321002齒輪副自用盤(pán)編號(hào)JJ321002高副模型兩構(gòu)件用高副聯(lián)接，壓力大。結(jié)論:自用盤(pán)編號(hào)JJ321002（二）空間運(yùn)動(dòng)副

若兩構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)均為空間運(yùn)動(dòng)，則稱(chēng)為空間運(yùn)動(dòng)副。螺旋副球面副自用盤(pán)編號(hào)JJ321002§1.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：用簡(jiǎn)單的線(xiàn)條和規(guī)定符號(hào)表示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副，并按一定的比例確定運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置及與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的尺寸，這種表明機(jī)構(gòu)組成和各構(gòu)件間真實(shí)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡(jiǎn)單的圖形。和運(yùn)動(dòng)有關(guān)的：運(yùn)動(dòng)副的類(lèi)型、數(shù)目、相對(duì)位置、構(gòu)件數(shù)目；和運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的：構(gòu)件外形、截面尺寸、組成構(gòu)件的零件數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副的具體構(gòu)造。一、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的概念自用盤(pán)編號(hào)JJ321002二、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制（一）構(gòu)件的表示方法1.構(gòu)件構(gòu)件均用直線(xiàn)或小方塊等來(lái)表示，畫(huà)有斜線(xiàn)的表示機(jī)架。2、機(jī)構(gòu)示意圖：只需表明機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)傳遞情況和構(gòu)造特征，不必按嚴(yán)格比例所畫(huà)的圖形自用盤(pán)編號(hào)JJ3210022.轉(zhuǎn)動(dòng)副構(gòu)件組成轉(zhuǎn)動(dòng)副時(shí)，如下圖表示。圖垂直于回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)用圖a表示；圖不垂直于回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)時(shí)用圖b表示。表示轉(zhuǎn)動(dòng)副的圓圈，圓心須與回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)重合。一個(gè)構(gòu)件具有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副時(shí)，則應(yīng)在兩條交叉處涂黑，或在其內(nèi)畫(huà)上斜線(xiàn)。自用盤(pán)編號(hào)JJ3210023.移動(dòng)副兩構(gòu)件組成移動(dòng)副，其導(dǎo)路必須與相對(duì)移動(dòng)方向一致。自用盤(pán)編號(hào)JJ3210024.平面高副

兩構(gòu)件組成平面高副時(shí)，其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖中應(yīng)畫(huà)出兩構(gòu)件接觸處的曲線(xiàn)輪廓，對(duì)于凸輪、滾子，習(xí)慣劃出其全部輪廓；對(duì)于齒輪，常用點(diǎn)劃線(xiàn)劃出其節(jié)圓。自用盤(pán)編號(hào)JJ321002機(jī)架AB機(jī)架和活動(dòng)構(gòu)件通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接機(jī)架和活動(dòng)構(gòu)件通過(guò)移動(dòng)副聯(lián)接自用盤(pán)編號(hào)JJ321002兩個(gè)活動(dòng)構(gòu)件聯(lián)接自用盤(pán)編號(hào)JJ321002兩副構(gòu)件(一個(gè)構(gòu)件和兩個(gè)外副)注：點(diǎn)劃線(xiàn)表示與其聯(lián)接的其他構(gòu)件自用盤(pán)編號(hào)JJ321002兩副構(gòu)件(一個(gè)構(gòu)件和兩個(gè)外副)自用盤(pán)編號(hào)JJ321002偏心輪AB12BA21自用盤(pán)編號(hào)JJ321002三副構(gòu)件(一個(gè)構(gòu)件和三個(gè)外副)自用盤(pán)編號(hào)JJ321002三副構(gòu)件(一個(gè)構(gòu)件和三個(gè)外副)自用盤(pán)編號(hào)JJ321002自用盤(pán)編號(hào)JJ321002自用盤(pán)編號(hào)JJ321002原動(dòng)機(jī)自用盤(pán)編號(hào)JJ321002自用盤(pán)編號(hào)JJ321002自用盤(pán)編號(hào)JJ321002（二）繪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的步驟1）分析機(jī)構(gòu)，觀察相對(duì)運(yùn)動(dòng)，數(shù)清所有構(gòu)件的數(shù)目；2）確定所有運(yùn)動(dòng)副的類(lèi)型和數(shù)目；3）選擇合理的位置（即能充分反映機(jī)構(gòu)的特性）；4）確定比例尺：5）用規(guī)定的符號(hào)和線(xiàn)條繪制成簡(jiǎn)圖。（從原動(dòng)件開(kāi)始畫(huà))自用盤(pán)編號(hào)JJ321002注意：要明確三類(lèi)構(gòu)件固定件（機(jī)架）：機(jī)架中只有一個(gè)為機(jī)架。原動(dòng)件：機(jī)構(gòu)中有驅(qū)動(dòng)力或已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律的構(gòu)件。從動(dòng)件：除原動(dòng)件以外的所有活動(dòng)構(gòu)件。自用盤(pán)編號(hào)JJ321002例1-1試?yán)L制內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖自用盤(pán)編號(hào)JJ321002氣缸體1活塞2進(jìn)氣閥3排氣閥4連桿5曲軸6凸輪7頂桿8齒輪10解：1）分析運(yùn)動(dòng)，確定構(gòu)件的類(lèi)型和數(shù)量2）確定運(yùn)動(dòng)副的類(lèi)型和數(shù)目3）選擇視圖平面4）選取比例尺，根據(jù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺寸，定出各運(yùn)動(dòng)副間的相對(duì)位置5）畫(huà)出各運(yùn)動(dòng)副和機(jī)構(gòu)符號(hào)，并表示出各構(gòu)件自用盤(pán)編號(hào)JJ321002內(nèi)燃機(jī)工作原理自用盤(pán)編號(hào)JJ321