第一章 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖課件

第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖第一章機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)作用：采用機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖來(lái)對(duì)比各種設(shè)計(jì)方案機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：用規(guī)定的符號(hào)，繪出準(zhǔn)確表達(dá)機(jī)構(gòu)各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系及運(yùn)動(dòng)特征的簡(jiǎn)單圖形平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析◎構(gòu)件及其運(yùn)動(dòng)副◎機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制◎平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算

重點(diǎn)

運(yùn)動(dòng)副和運(yùn)動(dòng)鏈的概念、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件及機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算。第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

機(jī)構(gòu)中兩構(gòu)件直接接觸的可動(dòng)聯(lián)接。（既保持直接接觸，又能產(chǎn)生一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)）兩構(gòu)件上參與接觸構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的部分稱為運(yùn)動(dòng)副元素。機(jī)構(gòu)由運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接起來(lái)一、運(yùn)動(dòng)副：

構(gòu)件組成運(yùn)動(dòng)副后，其獨(dú)立運(yùn)動(dòng)受到約束?；钊c氣缸的聯(lián)結(jié)。兩個(gè)傳動(dòng)齒輪間的聯(lián)結(jié)。連桿與曲柄的聯(lián)結(jié)第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖零件：?jiǎn)为?dú)加工的制造單元體1.1機(jī)構(gòu)的組成

構(gòu)件：每一個(gè)獨(dú)立影響機(jī)構(gòu)功能并且能單獨(dú)運(yùn)動(dòng)的單元體,

一個(gè)構(gòu)件可以由一個(gè)或多個(gè)零件組成。第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1.1.1構(gòu)件1.1.2運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副：兩個(gè)構(gòu)件之間直接接觸所形成的可動(dòng)聯(lián)接兩個(gè)相鄰構(gòu)件直接接觸兩者之間允許一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)每個(gè)構(gòu)件至少和另外一個(gè)構(gòu)件通過(guò)運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖副元素：兩個(gè)構(gòu)件上參與接觸構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的部分（點(diǎn)、線、面）第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖自由度：構(gòu)件所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目，或確定構(gòu)件位置所需的獨(dú)立變量的數(shù)目自由構(gòu)件(空間)：F=6自由構(gòu)件(平面)：F=3約束：運(yùn)動(dòng)副對(duì)構(gòu)件獨(dú)立運(yùn)動(dòng)所加的限制第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖運(yùn)動(dòng)副的分類方法：1按照運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式分類平面運(yùn)動(dòng)副、空間運(yùn)動(dòng)副2按照運(yùn)動(dòng)副的接觸形式分類低副、高副4按照運(yùn)動(dòng)副接觸部分的幾何形狀分類圓柱副、平面與平面副、球面副、螺旋副、球面與平面副等3按照運(yùn)動(dòng)副引入的約束數(shù)目分類n級(jí)副n=1,2…5第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖按接觸部分的幾何形狀分類：按接觸形式分類：按引入的約束數(shù)目分類：按相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式分類：

平面運(yùn)動(dòng)副低副轉(zhuǎn)動(dòng)副五級(jí)副R第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖P按接觸部分的幾何形狀分類：按接觸形式分類：按引入的約束數(shù)目分類：按相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式分類：

平面運(yùn)動(dòng)副低副移動(dòng)副五級(jí)副第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖按接觸形式分類：按引入的約束數(shù)目分類：按相對(duì)運(yùn)動(dòng)形式分類：按接觸部分的幾何形狀分類：

平面運(yùn)動(dòng)副高副平面高副四級(jí)副第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖低副機(jī)構(gòu)高副機(jī)構(gòu)第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖運(yùn)動(dòng)副—兩個(gè)構(gòu)件直接接觸且具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接。平面運(yùn)動(dòng)副分類:轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng)副特點(diǎn)：面接觸、相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)或相對(duì)移動(dòng)

低副運(yùn)動(dòng)副元素——兩構(gòu)件相互接觸的點(diǎn)、線、面。第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

齒輪副凸輪副特點(diǎn)：點(diǎn)或線接觸、沿接觸點(diǎn)切線方向相對(duì)移動(dòng)繞接觸點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)

高副螺旋副

球面副第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

若干構(gòu)件通過(guò)運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接而成的可動(dòng)系統(tǒng)稱運(yùn)動(dòng)鏈

若將運(yùn)動(dòng)鏈中的一個(gè)構(gòu)件相對(duì)固定，運(yùn)動(dòng)鏈則成為機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的分類：

1、機(jī)架（描述運(yùn)動(dòng)的參考系）

2、原動(dòng)件（運(yùn)動(dòng)規(guī)律已知的構(gòu)件）

3、從動(dòng)件第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1.1.3運(yùn)動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)鏈：兩個(gè)或兩個(gè)以上的構(gòu)件通過(guò)運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接而構(gòu)成的系統(tǒng)開式運(yùn)動(dòng)鏈（開鏈）運(yùn)動(dòng)鏈的各構(gòu)件未構(gòu)成首末封閉系統(tǒng)

閉式運(yùn)動(dòng)鏈（閉鏈）運(yùn)動(dòng)鏈的各構(gòu)件構(gòu)成首末封閉的系統(tǒng)第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1.1.4機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)：在運(yùn)動(dòng)鏈中，如果將某一個(gè)構(gòu)件加以固定，而讓另一個(gè)或幾個(gè)構(gòu)件按給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律相對(duì)固定構(gòu)件運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果運(yùn)動(dòng)鏈中其余各活動(dòng)構(gòu)件都有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則此運(yùn)動(dòng)鏈稱為機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)是具有確定運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)鏈。第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖機(jī)架原動(dòng)件從動(dòng)件在運(yùn)動(dòng)鏈中，將某一個(gè)構(gòu)件加以固定，而讓另一個(gè)或幾個(gè)構(gòu)件按給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律相對(duì)固定構(gòu)件運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果運(yùn)動(dòng)鏈中其余各構(gòu)件都有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則此運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)。第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

閉式鏈機(jī)構(gòu)

開式鏈機(jī)構(gòu)第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

運(yùn)動(dòng)鏈具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)桁架運(yùn)動(dòng)鏈相對(duì)運(yùn)動(dòng)不確定無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖分析現(xiàn)有機(jī)構(gòu)新機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1.2機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

用國(guó)標(biāo)規(guī)定的簡(jiǎn)單符號(hào)和線條代表運(yùn)動(dòng)副和構(gòu)件，并按一定比例尺表示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸，繪制出表示機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)明圖形。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖與原機(jī)械具有完全相同運(yùn)動(dòng)特性。第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖用于現(xiàn)有機(jī)械或新機(jī)械原理方案的設(shè)計(jì)、分析與討論重點(diǎn)在于機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析構(gòu)件的具體結(jié)構(gòu)、組成方式等在方案設(shè)計(jì)階段并不影響機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性運(yùn)動(dòng)副類型表明了構(gòu)件之間的聯(lián)接關(guān)系和傳動(dòng)方式構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)尺寸是運(yùn)動(dòng)分析的基礎(chǔ)不嚴(yán)格按比例可繪制機(jī)構(gòu)示意圖第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖國(guó)標(biāo)規(guī)定的構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的表示符號(hào)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制方法第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1.2.1構(gòu)件與運(yùn)動(dòng)副的表達(dá)方法機(jī)架AB機(jī)架和活動(dòng)構(gòu)件通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接

(內(nèi)副)機(jī)架和活動(dòng)構(gòu)件通過(guò)移動(dòng)副聯(lián)接第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖兩個(gè)活動(dòng)構(gòu)件聯(lián)接第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖雙副構(gòu)件(一個(gè)構(gòu)件和兩個(gè)外副)注：點(diǎn)劃線表示與其聯(lián)接的其他構(gòu)件第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖雙副構(gòu)件(一個(gè)構(gòu)件和兩個(gè)外副)第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖偏心輪AB12BA21第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖三副構(gòu)件(一個(gè)構(gòu)件和三個(gè)外副)第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖三副構(gòu)件(一個(gè)構(gòu)件和三個(gè)外副)第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖原動(dòng)機(jī)第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1.2.2運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制小型壓力機(jī)編號(hào)原則：注意區(qū)分位置重疊的不同構(gòu)件和同軸剛性聯(lián)接的多個(gè)零件。前者分別編號(hào)，后者采用一個(gè)編號(hào)，加`以示區(qū)別。1.分析整個(gè)機(jī)構(gòu)的工作原理機(jī)構(gòu)組成動(dòng)作原理和運(yùn)動(dòng)情況偏心輪1齒輪1`

桿件2齒輪6`

桿件3槽凸輪6

桿件4

滑塊7

壓頭8原動(dòng)件執(zhí)行構(gòu)件第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖2.沿著傳動(dòng)路線，分析相鄰構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，確定運(yùn)動(dòng)副的類型和數(shù)目。轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng)副平面高副第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖3.選擇適當(dāng)?shù)囊晥D平面

選擇原則1清楚表達(dá)機(jī)構(gòu)的主體部分；2盡可能反映機(jī)構(gòu)的全面運(yùn)動(dòng)；3可以選擇其他視圖平面作為補(bǔ)充。第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1.2.2運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制1.分析整個(gè)機(jī)構(gòu)的工作原理

沿著傳動(dòng)路線，分析相鄰構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，確定運(yùn)動(dòng)副的類型和數(shù)目3.選擇適當(dāng)?shù)囊晥D平面第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖4.繪圖選擇機(jī)架提取構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)尺寸確定比例尺選擇機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中的一個(gè)狀態(tài)確定各運(yùn)動(dòng)副位置，繪圖編號(hào)：A、B、C…表示運(yùn)動(dòng)副

1、2、3…表示構(gòu)件

O1、O2…表示固定轉(zhuǎn)軸

原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)方向第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

表示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特征的一種工程用圖表達(dá)方式：用簡(jiǎn)單線條表示構(gòu)件規(guī)定符號(hào)代表運(yùn)動(dòng)副按比例定出運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的因素：

構(gòu)件數(shù)目運(yùn)動(dòng)副數(shù)目及類型運(yùn)動(dòng)副之間的相對(duì)位置第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

轉(zhuǎn)動(dòng)副1、運(yùn)動(dòng)副符號(hào)移動(dòng)副圓心表示兩構(gòu)件相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的中心。矩形框的長(zhǎng)邊和直線表示移動(dòng)導(dǎo)路或其中心線的位置。第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖齒輪副凸輪副122122第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖螺旋副球面副機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖表第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖2、構(gòu)件

不管構(gòu)件形狀如何，簡(jiǎn)單線條表示，帶短剖面線表示機(jī)架。固定構(gòu)件同一構(gòu)件第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖帶運(yùn)動(dòng)副元素的構(gòu)件兩運(yùn)動(dòng)副構(gòu)件三運(yùn)動(dòng)副構(gòu)件第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖原動(dòng)件（主動(dòng)件）機(jī)架

任何一個(gè)機(jī)構(gòu)中，必有一個(gè)構(gòu)件被相對(duì)地看作固定構(gòu)件從動(dòng)件ABCD輸出構(gòu)件輸入構(gòu)件從動(dòng)件第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖3、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制步驟

1、分析機(jī)構(gòu)（1）找出構(gòu)件總數(shù)，定出原動(dòng)件,判斷各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)

(移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng))（2）定出運(yùn)動(dòng)副的個(gè)數(shù)，各運(yùn)動(dòng)副的類型（移動(dòng)副、轉(zhuǎn)動(dòng)副、高副）2、適當(dāng)選擇投影面

一般選擇與多數(shù)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)平面相平行的面作為投影面。第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖3、選擇適當(dāng)?shù)谋壤撸L制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

選擇適當(dāng)?shù)谋壤?，根?jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸定出各運(yùn)動(dòng)副之間的相對(duì)位置，用構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的規(guī)定符號(hào)繪制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。4、標(biāo)出原動(dòng)件，給各構(gòu)件標(biāo)上代號(hào)一般原動(dòng)件標(biāo)號(hào)為1，機(jī)架為最后標(biāo)號(hào)?！⒁庖韵潞?jiǎn)圖的區(qū)別：第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖●A1234BCD例1顎式破碎機(jī)例1：圓盤1套在滑塊2孔內(nèi)，滑塊2在圓盤3的槽中滑動(dòng)，圓盤3相對(duì)于機(jī)架4轉(zhuǎn)動(dòng)。23141233ABAB44第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖一、構(gòu)件的自由度自由度

構(gòu)件所具獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的個(gè)數(shù)（確定構(gòu)件位置所需獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)）。一個(gè)完全自由的平面運(yùn)動(dòng)構(gòu)件具有三個(gè)自由度。xy21

xyyx第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖F=3二、平面運(yùn)動(dòng)副的約束條件

約束—限制約束條件—約束數(shù)運(yùn)動(dòng)副的形成引入了約束，使構(gòu)件失去運(yùn)動(dòng)自由度。1.轉(zhuǎn)動(dòng)副x0y0

約束數(shù)S=2F=1第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖2.移動(dòng)副約束數(shù)S=23.齒輪副4.凸輪副nn約束數(shù)S=1nn

平面低副約束數(shù)S=2

平面高副約束數(shù)S=1第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1.3運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)的條件

運(yùn)動(dòng)鏈的自由度：確定運(yùn)動(dòng)鏈中各構(gòu)件相對(duì)與其中某一構(gòu)件的位置所需要的獨(dú)立參變量的數(shù)目。第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

運(yùn)動(dòng)鏈的自由度

F=6n-5P5-4P4-3P3-2P2–P1機(jī)架1F=0活動(dòng)構(gòu)件

2F=6K級(jí)運(yùn)動(dòng)副F=6-kn為活動(dòng)構(gòu)件數(shù)目，Pk

表示k級(jí)副的數(shù)目第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖自動(dòng)駕駛儀操作裝置1.3.1運(yùn)動(dòng)鏈的自由度計(jì)算2314第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖構(gòu)件數(shù)目：N=4活動(dòng)構(gòu)件數(shù)目：n=3運(yùn)動(dòng)副：機(jī)架1和活塞2：圓柱副（4級(jí)副）活塞2和連桿3：轉(zhuǎn)動(dòng)副（5級(jí)副）連桿3和搖桿4：球面副（3級(jí)副）搖桿4和機(jī)架1：轉(zhuǎn)動(dòng)副（5級(jí)副）P3=1P4=1P5=22314第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖F=6n-5P5-4P4-3P3-2P2–P1

=

6×3－5×2－4×1－3×1=1P3=1P4=1P5=2n=32314第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖三、平面機(jī)構(gòu)的自由度機(jī)構(gòu)的自由度F=3

活動(dòng)構(gòu)件數(shù)-2低副數(shù)-1高副數(shù)計(jì)算公式F＝3n

2PL

PH1.機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式F＝3n

2PL

PH

＝3

2

340＝

1F＝3n

2PL

PH

＝3

2

450＝

2F＝3n

2PL

PH

＝3

2

221＝

1例第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖F=3n-2PL-PH=3

2-2

3-0=0F=3n-2PL-PH=3

3-2

5-0=-1

三個(gè)構(gòu)件通過(guò)三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副相連,相當(dāng)于一個(gè)構(gòu)件。2.機(jī)構(gòu)(運(yùn)動(dòng)鏈)具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條件有一個(gè)機(jī)架自由度大于零（F>0）原動(dòng)件數(shù)=自由度數(shù)（通常，原動(dòng)件為含低副構(gòu)件且與機(jī)架相連,只有一個(gè)自由度。）第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

原動(dòng)件數(shù)<機(jī)構(gòu)自由度數(shù)，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不確定（任意亂動(dòng)）12345AEBCD1j4j

機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)是由外界給定的。若給出的原動(dòng)件數(shù)不等于機(jī)構(gòu)的自由度，則將產(chǎn)生如下影響：第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

原動(dòng)件數(shù)>機(jī)構(gòu)自由度數(shù)，將桿2拉斷。1234ABCD104233=--X=FX第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

機(jī)構(gòu)自由度等于零時(shí)，各構(gòu)件間不可能產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。12345機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是：（1）機(jī)構(gòu)自由度F>0，（2）機(jī)構(gòu)自由度F等于原動(dòng)件數(shù)。第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)1、復(fù)合鉸鏈兩個(gè)以上的構(gòu)件同時(shí)在一處用轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián)結(jié)就構(gòu)成復(fù)合鉸鏈。

由K個(gè)構(gòu)件組成的復(fù)合鉸鏈應(yīng)含有(K-1)個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖復(fù)合鉸鏈m個(gè)構(gòu)件(m3)在同一處構(gòu)成共軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)副412356F＝3n－2PL－PH

＝3

－2

－560＝

3F＝3n－2PL－PH

＝3

－2

－570＝

1m-1個(gè)低副復(fù)合鉸鏈

—計(jì)算在內(nèi)523要正確計(jì)算運(yùn)動(dòng)副數(shù)目第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖例題1計(jì)算原盤鋸主體機(jī)構(gòu)的自由度12345678解機(jī)構(gòu)中活動(dòng)構(gòu)件有n＝7低副有PL＝②④⑥⑧⑨1⑩10F=3n–2PL–PH=3×–2×=7101第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖F＝3n－2PL－PH

＝3

－2

－123F＝3n－2PL－PH

＝3

－2

－231＝-1兩構(gòu)件間構(gòu)成多個(gè)運(yùn)動(dòng)副注意事項(xiàng)（續(xù)）錯(cuò)221＝1對(duì)移動(dòng)副導(dǎo)路平行轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線重合平面高副接觸點(diǎn)共法線“轉(zhuǎn)動(dòng)副”“移動(dòng)副”第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖2、局部自由度

在機(jī)構(gòu)中常會(huì)出現(xiàn)一種與輸出構(gòu)件運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的自由度，稱局部自由度（或多余自由度）。計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)予排除。第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖例題2計(jì)算滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)的自由度ABC321F=3n–2PL–PH=3×–2×=221n＝2PL＝2①②PH＝1①–

1ABC4213第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖F＝3n－2PL－PH

＝3

－2

－331＝

2注意事項(xiàng)（續(xù)）

機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件所具有的局部運(yùn)動(dòng)，并不影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的自由度。局部自由度

—排除F＝3n－2PL－PH

＝3

－2

－221＝

1這時(shí)應(yīng)將局部自由度數(shù)除去不計(jì)

滾子相對(duì)從動(dòng)件的自由度就是局部自由度，即滾子是多余活動(dòng)構(gòu)件第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖3、虛約束

在機(jī)構(gòu)中與其他運(yùn)動(dòng)副作用重復(fù)，而對(duì)構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立限制作用的約束。AMBN1O3OAMB2314NO3O1第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖412351234F＝3n－2PL－PH

＝3

－2

－340＝

1F＝3n－2PL－PH

＝3

－2

－460＝

0？對(duì)虛約束不產(chǎn)生實(shí)際約束效果的重復(fù)約束—排除注意事項(xiàng)（續(xù)）應(yīng)用實(shí)例F＝3n－2PL－PH

＝3

－2

－340＝

1第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1.軌跡重合轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接的兩構(gòu)件上聯(lián)接點(diǎn)的軌跡重合1234BOAF＝3n－2PL－PH

＝3

－2

－221＝

1F＝3n－2PL－PH

＝3

－2

－341＝

0錯(cuò)對(duì)虛約束常發(fā)生在下列情況n＝3，PL＝4，PH＝0，F(xiàn)＝1第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖兩構(gòu)件構(gòu)成多個(gè)移動(dòng)副且導(dǎo)路互相平行兩構(gòu)件組成若干個(gè)軸線互相重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副,只有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副起作用。如：兩個(gè)軸承支持一根軸只能看作一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖41235用一個(gè)構(gòu)件兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副去聯(lián)接則構(gòu)成虛約束2.兩構(gòu)件上某兩點(diǎn)間的距離在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終不變虛F＝3n－2PL－PH

＝3

－2

－340＝

1第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

機(jī)構(gòu)中傳遞運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立作用的對(duì)稱部分存在虛約束。

增加一個(gè)齒輪，使機(jī)構(gòu)增加一個(gè)虛約束。（增加三個(gè)自由度，組成一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副和兩個(gè)高副）第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖3.對(duì)傳遞運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立作用的重復(fù)部分1232虛F＝3n－2PL－PH

＝3

－2

－332＝

1F＝3n－2PL－PH

＝3

－2

－332＝

1虛第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

虛約束的引入，一般是為了改善機(jī)構(gòu)受力，增大傳遞功率或者其它特殊需求；計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，不考慮虛約束的作用；虛約束的成立，要滿足一定的幾何條件或者結(jié)構(gòu)條件，如果這些條件被破壞，將轉(zhuǎn)化了實(shí)約束，影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)；虛約束問(wèn)題小結(jié)：

機(jī)械設(shè)計(jì)中如果需要采用虛約束，必須保證設(shè)計(jì)、加工、裝配精度，以確保滿足虛約束存在的條件。第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式F＝3n-2PL-PHPH

高副數(shù)n

活動(dòng)構(gòu)件數(shù)PL

低副數(shù)第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖F＝3n－2PL－PH＝3

－2

－681＝

1局復(fù)局F＝3n－2PL－PH＝3

－2

－791＝

2例3例441235678123456798第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖例題5計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)自由度。12345678910F=3n–2PL–PH3×–2×=9121–2=②③④⑤⑥⑦⑧⑩?①②第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖例題6計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)自由度。1345678②④⑤⑥⑦⑧⑩?①29F=3n–2PL–PH3×–2×=8111–1=①⑨?第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖構(gòu)件+運(yùn)動(dòng)副

運(yùn)動(dòng)鏈

機(jī)構(gòu)1.4機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析

機(jī)架原動(dòng)件從動(dòng)件組合F=0基本桿組：最簡(jiǎn)單的不可再拆的自由度為零的構(gòu)件組，簡(jiǎn)稱為桿組。第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

平面低副運(yùn)動(dòng)鏈自由度

F=3n-2P5

基本桿組F=0P5=n32第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖n

=2P5=3Ⅱ級(jí)桿組（雙桿組）第一章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)