機構的結構分析PPT學習教案

1、會計學1機構的結構分析機構的結構分析重點重點1.1.掌握有關機構的概念。掌握有關機構的概念。2.2.掌握平面機構運動簡圖的繪制方法和步驟。掌握平面機構運動簡圖的繪制方法和步驟。3.3.掌握機構具有確定運動的條件及平面機構自由度的計算掌握機構具有確定運動的條件及平面機構自由度的計算4.4.掌握平面低副機構的結構分析和組成原理，能根據(jù)給定的機構掌握平面低副機構的結構分析和組成原理，能根據(jù)給定的機構運動簡圖進行拆桿組，并確定機構的級別。運動簡圖進行拆桿組，并確定機構的級別。難點難點掌握機構自由度的正確計算方法是本章的難點。計算時必須考慮掌握機構自由度的正確計算方法是本章的難點。計算時必須考慮幾種特殊

2、情況，如復合鉸鏈、局部自由度和虛約束等情況。尤其幾種特殊情況，如復合鉸鏈、局部自由度和虛約束等情況。尤其注意到各種虛約束出現(xiàn)的場合是有條件的。注意到各種虛約束出現(xiàn)的場合是有條件的。第1頁/共56頁1.1.研究機構的組成及機構簡圖的畫法。研究機構的組成及機構簡圖的畫法。2. 2. 了解機構具有確定運動的條件。了解機構具有確定運動的條件。3. 3. 研究機構的組成原理及結構分類。研究機構的組成原理及結構分類。第2頁/共56頁零件零件(part) (part) 獨立的制造單元；獨立的制造單元；構件構件(link) (link) 獨立的運動單元。獨立的運動單元。套筒套筒連桿體連桿體螺栓螺栓墊圈墊圈螺母

3、螺母軸瓦軸瓦連桿蓋連桿蓋內(nèi)燃機內(nèi)燃機連桿連桿2.2 2.2 機構的組成機構的組成第3頁/共56頁運動副運動副由兩個構件直接接觸組成的仍能產(chǎn)生某些相對運動的連接由兩個構件直接接觸組成的仍能產(chǎn)生某些相對運動的連接。三個三個條件缺一不可：條件缺一不可： a)a)兩個構件兩個構件，b) b) 直接接觸直接接觸，c) c) 有相對運動有相對運動。運動副元素運動副元素兩構件構成運動副的直接接觸的部分（點、線、面）兩構件構成運動副的直接接觸的部分（點、線、面）。作者：潘存云教授第4頁/共56頁運動副的分類：運動副的分類： 按引入的約束數(shù)數(shù)目：按引入的約束數(shù)數(shù)目： I I級副、級副、II II級副、級副、II

4、IIII級副、級副、IVIV級副、級副、V V級副。級副。 構件受到約束后自由度減少，每加上一個約束，構件受到約束后自由度減少，每加上一個約束，便失去一個自由度，自由度與約束數(shù)之和為便失去一個自由度，自由度與約束數(shù)之和為6 6。 提供一個約束條件的，稱為提供一個約束條件的，稱為I I級副。其余依此類推級副。其余依此類推。第5頁/共56頁I級副級副II級副級副III級副級副IV級副級副V級副級副1V級副級副2V級副級副3兩者關聯(lián)第6頁/共56頁 按運動副元素分有按運動副元素分有 面接觸（應力低）的運動副稱為面接觸（應力低）的運動副稱為低副低副，例如轉(zhuǎn)動，例如轉(zhuǎn)動副（回轉(zhuǎn)副）、移動副副（回轉(zhuǎn)副）、

5、移動副 ； 點、線接觸的運動副（應力高）稱為點、線接觸的運動副（應力高）稱為高副高副，例如，例如滾動副、凸輪副、齒輪副等。滾動副、凸輪副、齒輪副等。第7頁/共56頁 按封閉形式分有按封閉形式分有 幾何（形）封閉幾何（形）封閉運動副運動副借助于構件的結構形借助于構件的結構形狀所產(chǎn)生的幾何約束來封閉的運動副。狀所產(chǎn)生的幾何約束來封閉的運動副。 力封閉力封閉運動副運動副借助于重力、彈簧力、氣液壓借助于重力、彈簧力、氣液壓力等來封閉的運動副。力等來封閉的運動副。第8頁/共56頁 按相對運動分有按相對運動分有 轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動副（回轉(zhuǎn)副、鉸鏈）（回轉(zhuǎn)副、鉸鏈） 兩構件之間的相兩構件之間的相對運動為轉(zhuǎn)動的運動副

6、對運動為轉(zhuǎn)動的運動副 。 移動副移動副兩構件之間的相對運動為移動的運動兩構件之間的相對運動為移動的運動副。副。 螺旋副螺旋副兩構件之間的相對運動為螺旋運動的兩構件之間的相對運動為螺旋運動的運動副。運動副。 球面副球面副兩構件之間的相對運動為球面運動的兩構件之間的相對運動為球面運動的運動副。運動副。 第9頁/共56頁 按相對運動范圍分有按相對運動范圍分有平面運動副平面運動副平面運動平面運動(plannar kinematic pair)(plannar kinematic pair)空間運動副空間運動副空間運動空間運動(spatial kinematic pair )(spatial kinem

7、atic pair )例如球鉸鏈、拉桿天線、螺旋、生物關節(jié)。例如球鉸鏈、拉桿天線、螺旋、生物關節(jié)。平面機構平面機構全部由平面運動副組成的機構。全部由平面運動副組成的機構?？臻g機構空間機構至少含有一個空間運動副的機構。至少含有一個空間運動副的機構。運動副的圖形符號已經(jīng)有國家標準運動副的圖形符號已經(jīng)有國家標準(GB 4460/T(GB 4460/T1984)1984)。下表為常用運動副的類型及其代表符號。下表為常用運動副的類型及其代表符號。第10頁/共56頁第11頁/共56頁第12頁/共56頁構件和運動副的表示方法構件和運動副的表示方法雙雙副副三三副副構構件件第13頁/共56頁兩構兩構件為件為活動

8、活動構件構件有一有一個構個構件固件固定定1 12 21 12 21 12 21 12 21 12 22 21 1轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動動副副1 12 2第14頁/共56頁兩構兩構件為件為活動活動構件構件有一有一個構個構件固件固定定1 12 21 12 21 12 21 12 21 12 21 12 21 12 21 12 2移移動動副副第15頁/共56頁齒輪齒輪的輪的輪齒與齒與輪齒輪齒接觸接觸凸輪凸輪與從與從動件動件的接的接觸觸高高副副1 12 21 12 21 12 22 21 12 21 12 21 1第16頁/共56頁運動鏈運動鏈兩個以上的構件通過運動副的連接而構成的系統(tǒng)。兩個以上的構件通過運動副的連接

9、而構成的系統(tǒng)。分為分為閉式閉式運動鏈和運動鏈和開式開式運動鏈兩種。運動鏈兩種。第17頁/共56頁1 1個或幾個個或幾個1 1個個機構機構將運動鏈中某一構件固定，而其余構件相對于它有確定將運動鏈中某一構件固定，而其余構件相對于它有確定 運動，此種運動鏈稱為機構運動，此種運動鏈稱為機構 。機架機架作為參考系的構件作為參考系的構件，如機床床身、車輛底盤、飛機機身。如機床床身、車輛底盤、飛機機身。主（原）動件主（原）動件按給定運動規(guī)律相對于機架獨立運動的構件按給定運動規(guī)律相對于機架獨立運動的構件。主主動件往往也是驅(qū)動力作用的構件，即原動件。動件往往也是驅(qū)動力作用的構件，即原動件。從動件從動件除主動件之

10、外，其余相對于機架運動的構件。除主動件之外，其余相對于機架運動的構件。機構的組成：機構機架原動件從動件機構的組成：機構機架原動件從動件若干若干4 4 機構機構第18頁/共56頁機構機構運動簡圖運動簡圖用以說明機構中各構件之間的相對運動用以說明機構中各構件之間的相對運動關系的簡單圖形。關系的簡單圖形。作用：作用： 表示機構的結構和運動情況。表示機構的結構和運動情況。 作為運動分析和動力分析的依據(jù)。作為運動分析和動力分析的依據(jù)。機構運動簡圖符號已經(jīng)有國家標準。機構運動簡圖符號已經(jīng)有國家標準。該標準對構件及各種機構的表示符號作了規(guī)定。該標準對構件及各種機構的表示符號作了規(guī)定。下表為常用機構運動簡圖符

11、號。下表為常用機構運動簡圖符號。第19頁/共56頁第20頁/共56頁第21頁/共56頁機構運動簡圖機構運動簡圖應滿足的應滿足的條件條件： 構件數(shù)目與實際相同構件數(shù)目與實際相同; ; 運動副的特點、數(shù)目與實際相符運動副的特點、數(shù)目與實際相符; ; 運動副之間的相對位置以及構件尺寸與實際機構成比例運動副之間的相對位置以及構件尺寸與實際機構成比例。機構機構示意圖示意圖不按精確比例繪制的簡圖。不按精確比例繪制的簡圖。第22頁/共56頁繪制機構運動簡圖的思路：繪制機構運動簡圖的思路：先定原動部分和工作部分（一般位于傳動線路末端），弄先定原動部分和工作部分（一般位于傳動線路末端），弄清運動傳遞路線，確定構

12、件數(shù)目及運動副的類型，并用符清運動傳遞路線，確定構件數(shù)目及運動副的類型，并用符號表示出來。號表示出來。順口溜順口溜： 先兩頭，后中間，從頭至尾走一遍，先兩頭，后中間，從頭至尾走一遍， 數(shù)數(shù)構件是多少，再看它們怎相連數(shù)數(shù)構件是多少，再看它們怎相連。第23頁/共56頁繪制機構運動簡圖的步驟：繪制機構運動簡圖的步驟： 運轉(zhuǎn)機械，搞清楚運動副的性質(zhì)、數(shù)目和構件數(shù)目；運轉(zhuǎn)機械，搞清楚運動副的性質(zhì)、數(shù)目和構件數(shù)目； 測量各運動副之間的尺寸，選視圖平面（通常選與運動測量各運動副之間的尺寸，選視圖平面（通常選與運動平面平行的平面），繪制示意圖；平面平行的平面），繪制示意圖； 按比例繪制運動簡圖；按比例繪制運動

13、簡圖； 檢驗機構是否滿足運動確定的條件。檢驗機構是否滿足運動確定的條件。第24頁/共56頁E EC C顎式破碎機顎式破碎機舉例：繪制破碎機的機構運動簡圖。舉例：繪制破碎機的機構運動簡圖。分析：該例題中各構件全部由轉(zhuǎn)動副連接而成，其中分析：該例題中各構件全部由轉(zhuǎn)動副連接而成，其中OO、E E、F F三處是與機架相連的固定鉸鏈，原動件為三處是與機架相連的固定鉸鏈，原動件為AOAO，作整周旋轉(zhuǎn)。，作整周旋轉(zhuǎn)。難點：關鍵是搞清楚原動構件難點：關鍵是搞清楚原動構件AOAO是一個作整周旋轉(zhuǎn)的偏心輪，是一個作整周旋轉(zhuǎn)的偏心輪，不容易看出。不容易看出。B BDDF FA AOO第25頁/共56頁第26頁/共5

14、6頁第27頁/共56頁2.4 2.4 機構運動確定的條件機構運動確定的條件機構的機構的自由度自由度：保證機構具有確定運動時所必須給定的獨：保證機構具有確定運動時所必須給定的獨立運動參數(shù)的數(shù)目，常用立運動參數(shù)的數(shù)目，常用F F表示。表示。機構的機構的原動件原動件數(shù)目應數(shù)目應等于等于機構的機構的自由度自由度的數(shù)目的數(shù)目。第28頁/共56頁原動件原動件驅(qū)動力作用的，相對于機架能獨立運動的構件。驅(qū)動力作用的，相對于機架能獨立運動的構件。給定給定S S3 3S S3 3(t)(t)，一個獨立參，一個獨立參數(shù)數(shù) 1 1 1 1（t t）唯一確定，該機）唯一確定，該機構僅需要一個獨立參數(shù)。構僅需要一個獨立參

15、數(shù)。 若僅給定若僅給定 1 1 1 1（t t）, ,則則 2 2 3 3 4 4 均不能唯一確定。若同時給均不能唯一確定。若同時給定定 1 1和和 4 4 ，則，則 3 3 2 2 能唯一確定能唯一確定，該機構需要兩個獨立參數(shù)。，該機構需要兩個獨立參數(shù)。 4 4S3123S3 1234 1 1因為一個原動件只能提供一個獨立參數(shù)，所以機構具有確定因為一個原動件只能提供一個獨立參數(shù)，所以機構具有確定運動的條件為：運動的條件為：自由度原動件數(shù)。自由度原動件數(shù)。第29頁/共56頁1.1.平面機構自由度的計算平面機構自由度的計算2.5 2.5 機構自由度的計算機構自由度的計算yx ( (x , y)x

16、 , y)F = 3F = 3o作平面運動的剛體在空間的位置需要三個獨立的參數(shù)（作平面運動的剛體在空間的位置需要三個獨立的參數(shù)（x x，y, y, ）才能唯一確定。）才能唯一確定。平面機構中每個自由構件具有三個自由度。平面機構中每個自由構件具有三個自由度。第30頁/共56頁自由構自由構件的自件的自由度數(shù)由度數(shù)運動副運動副 自由度數(shù)自由度數(shù)F F 約束數(shù)約束數(shù)R R回轉(zhuǎn)副回轉(zhuǎn)副 1 1（ ） + 2+ 2（x x，y y） = 3= 3S Syx12xy12R R=2, =2, F F=1=1R R=2, =2, F F=1=1R R=1, =1, F F=2=2結論：構件自由度結論：構件自由度

17、3 3約束數(shù)自由構件的自由度數(shù)約束數(shù)約束數(shù)自由構件的自由度數(shù)約束數(shù)移動副移動副 1 1（x x） + 2+ 2（y y， ）= 3= 3高高 副副 2 2（x,x,） + 1+ 1（y y） = 3= 3yx12 經(jīng)運動副相連后，由于有約束，構件自由度會有變化：經(jīng)運動副相連后，由于有約束，構件自由度會有變化：第31頁/共56頁活動構件數(shù)活動構件數(shù) n n 計算公式：計算公式： F F=3=3n n(2(2P PL L + +P Ph h ) )要求要求：記住上述公式，并能熟練應用。：記住上述公式，并能熟練應用。構件總自由度構件總自由度 低副約束數(shù)低副約束數(shù) 高副約束數(shù)高副約束數(shù) 3 3n n

18、2 2 P PL L1 1 P Ph h推廣到一般情況：推廣到一般情況：設一個平面機構，共有設一個平面機構，共有n n個活動構件，用個活動構件，用P PL L個低副和個低副和P PHH個高副個高副連接。如上所述，一個沒有任何約束的構件作平面運動時具有連接。如上所述，一個沒有任何約束的構件作平面運動時具有3 3個自由度，一個低副有兩個約束條件，一個高副有一個約束個自由度，一個低副有兩個約束條件，一個高副有一個約束條件。因此：條件。因此： 第32頁/共56頁例題例題 計算曲柄滑塊機構的自由度。計算曲柄滑塊機構的自由度。解：活動構件數(shù)解：活動構件數(shù)n n = 3 = 3 低副數(shù)低副數(shù)P PL L =

19、 4 = 4 高副數(shù)高副數(shù)P PH H = 0 = 0F F = 3 = 3n n 2 2P PL L P PH H = 3 = 33 3 2 24 4 = 1 = 1 123第33頁/共56頁例題例題 計算五桿鉸鏈機構的自由度。計算五桿鉸鏈機構的自由度。解：活動構件數(shù)解：活動構件數(shù)n n = 4= 4 低副數(shù)低副數(shù)P PL L = 5 = 5 高副數(shù)高副數(shù)P PH H = 0 = 0F F=3=3n n 2 2P PL L P PH H =3 =34 4 2 25 5 =2 =2 1234 1 1第34頁/共56頁例題例題 計算圖示凸輪機構的自由度。計算圖示凸輪機構的自由度。解：活動構件數(shù)解

20、：活動構件數(shù)n n = 2 = 2 低副數(shù)低副數(shù)P PL L = 2= 2 高副數(shù)高副數(shù)P PH H = 1 = 1F F=3=3n n 2 2P PL L P PH H =3 =32 2 2 22 21 1 =1 =1123第35頁/共56頁 復合鉸鏈。復合鉸鏈。兩個以上的構件在同一處以轉(zhuǎn)動副相連。兩個以上的構件在同一處以轉(zhuǎn)動副相連。每兩個構件之間構成一個轉(zhuǎn)動副，因此，當有每兩個構件之間構成一個轉(zhuǎn)動副，因此，當有mm個構件在同個構件在同一處以轉(zhuǎn)動副相連時，有一處以轉(zhuǎn)動副相連時，有mm1 1轉(zhuǎn)動副。轉(zhuǎn)動副。此處有兩個低副此處有兩個低副2.6 2.6 計算平面機構自由度時應注意的事項計算平面機構

21、自由度時應注意的事項1.1.要正確計算運動副的數(shù)目要正確計算運動副的數(shù)目第36頁/共56頁例題例題 求圖示圓盤鋸機構的自由度。求圖示圓盤鋸機構的自由度。解：在解：在B B、C C、DD、E E四處各有三個構件形四處各有三個構件形成復合鉸鏈，每處有成復合鉸鏈，每處有 2 2 個運動副，因此有個運動副，因此有 活動構件數(shù)活動構件數(shù) n = 7n = 7 低副數(shù)低副數(shù)P PL L = 10 = 10F F=3=3n n 2 2P PL L P PH H =3 =37 7 2 210100 0 =1 =1如果不考慮復合鉸鏈，低副數(shù)目如果不考慮復合鉸鏈，低副數(shù)目為為6 6個，則計算的自由度數(shù)為個，則計算

22、的自由度數(shù)為9 9，顯然計算有誤！顯然計算有誤！12345678ABCDEF圓盤鋸機構圓盤鋸機構第37頁/共56頁 同軸、平行或法線重合，均只算同軸、平行或法線重合，均只算一個運動副。一個運動副。b.b.兩構件構成多個移動副，且導路平行。兩構件構成多個移動副，且導路平行。 a.a.兩構件構成多個轉(zhuǎn)動副，且同軸。兩構件構成多個轉(zhuǎn)動副，且同軸。c.c.兩構件構成高副，兩處接觸，且法線重合。兩構件構成高副，兩處接觸，且法線重合。注意注意： 法線不重合時，變成實際約束法線不重合時，變成實際約束！W第38頁/共56頁 復合高副，相當于一個低副。復合高副，相當于一個低副。A AA An n1 1n n1

23、1n n2 2n n2 2n n1 1n n1 1n n2 2n n2 2A AA A如果兩構件在多處相接觸所構成的平面高副，在各接觸點處如果兩構件在多處相接觸所構成的平面高副，在各接觸點處的公法線方向彼此不重合，就構成了復合高副。的公法線方向彼此不重合，就構成了復合高副。轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動副移動副移動副第39頁/共56頁例題例題 計算圖示兩種凸輪機構的自由度。計算圖示兩種凸輪機構的自由度。解：如果不考慮局部自由度，那么有解：如果不考慮局部自由度，那么有 n n=3 , =3 , P PL L = 3, = 3, P PH H = 1= 1F F = 3 = 3n n 2 2P PL L P PHH

24、= 3 = 33 3 2 23 3 1 1 = 2 = 2對于右邊的機構，有：對于右邊的機構，有： F F=3=32 2 2 22 2 1=11=1 第一例計算結果顯然有誤。事實上，當凸輪轉(zhuǎn)速一樣時，兩個第一例計算結果顯然有誤。事實上，當凸輪轉(zhuǎn)速一樣時，兩個機構中從動件的運動完全相同，且兩個機構的機構中從動件的運動完全相同，且兩個機構的 F F=1=1。加裝滾子的好處在于將滑動摩擦變成滾動摩擦以減小摩擦力。加裝滾子的好處在于將滑動摩擦變成滾動摩擦以減小摩擦力。1231232. 2. 要除去局部自由度要除去局部自由度定義定義：構件局部運動所產(chǎn)生的自由度。：構件局部運動所產(chǎn)生的自由度。 局部自由度

25、常出現(xiàn)在加裝滾子的場合，計算機構自由度時應去掉局部自由度常出現(xiàn)在加裝滾子的場合，計算機構自由度時應去掉。否則會出錯。否則會出錯。第40頁/共56頁解：若套用公式直接計算有解：若套用公式直接計算有 n n=4=4，P PL L=6=6，P PHH=0=0 F F = 3 = 3n n 2 2P PL L P PHH = 3 = 34 4 2 26 6 = 0 = 0事實上，該機構是可以運動的，老式的事實上，該機構是可以運動的，老式的蒸汽機火車頭車輪驅(qū)動就采用了該機構蒸汽機火車頭車輪驅(qū)動就采用了該機構。3. 3. 要除去虛約束要除去虛約束對機構的運動實際不起作用的約束。對機構的運動實際不起作用的約

26、束。計算自由度時應去掉虛約束。計算自由度時應去掉虛約束。因為因為 ABAB CDCD FEFE ，故增加構件故增加構件4 4前后前后E E點的軌跡都是圓弧。增加了構點的軌跡都是圓弧。增加了構件件4 4 ，帶來，帶來3 3個自由度，同時多了個自由度，同時多了2 2個轉(zhuǎn)動副，帶來了個轉(zhuǎn)動副，帶來了4 4個約束。但增加的個約束。但增加的約束不起作用，應去掉構件約束不起作用，應去掉構件4 4后變?yōu)橄聢D，重新計算得后變?yōu)橄聢D，重新計算得 F F=1=1。例題例題 已知：已知：ABABCDCDEFEF，計算圖示，計算圖示平行四邊形機構的自由度。平行四邊形機構的自由度。 1 12 23 34 4A AB B

27、C CDDE EF F1 12 23 34 4A AB BC CDDE EF F4 4F F特別注意特別注意：此例存在虛約束的幾何條件是：此例存在虛約束的幾何條件是：ABABCDCDEFEF第41頁/共56頁出現(xiàn)虛約束的場合：出現(xiàn)虛約束的場合：a.a.兩構件連接前后，連接點的軌跡重合。兩構件連接前后，連接點的軌跡重合。 如平行四邊形機構，火車輪，橢圓儀等。如平行四邊形機構，火車輪，橢圓儀等。第42頁/共56頁b.b.運動時，兩構件上的兩點距離始終不變。運動時，兩構件上的兩點距離始終不變。c.c.對運動不起作用的對稱部分。如多個行星輪對運動不起作用的對稱部分。如多個行星輪。EF虛約束虛約束虛約束

28、虛約束第43頁/共56頁注意注意：各種出現(xiàn)虛約束的場合都是有條件的：各種出現(xiàn)虛約束的場合都是有條件的 ! !虛約束的作用：虛約束的作用： 改善構件的受力情況，如多個行星輪。改善構件的受力情況，如多個行星輪。 增加機構的剛度，如軸與軸承、機床導軌。增加機構的剛度，如軸與軸承、機床導軌。 使機構運動順利，避免運動不確定，如車輪。使機構運動順利，避免運動不確定，如車輪。第44頁/共56頁 機構具有確定運動的條件是：機構具有確定運動的條件是：原動件數(shù)自由度原動件數(shù)自由度。 現(xiàn)設想將機構中的原動件和機架從機構中斷開，則原動件與機架現(xiàn)設想將機構中的原動件和機架從機構中斷開，則原動件與機架構成了基本機構，其

29、構成了基本機構，其F F1 1。剩下的構件組必有。剩下的構件組必有F F0 0。將構件組繼續(xù)拆。將構件組繼續(xù)拆分成更簡單的分成更簡單的F F0 0的構件組，直到不能再拆為止。的構件組，直到不能再拆為止。定義：最簡單的定義：最簡單的F F0 0的構件組，稱為基本桿組。的構件組，稱為基本桿組。F=1F=01 1）平面機構的組成原理）平面機構的組成原理第45頁/共56頁由上述機構結構分析的過程可知，平面機構的組成原理是：由上述機構結構分析的過程可知，平面機構的組成原理是：任何機任何機構都可以看作是由若干個基本桿組依次連接到原動件和機架上所組成構都可以看作是由若干個基本桿組依次連接到原動件和機架上所組

30、成。在設計一個新機構時，可先選定機架，并將等于該機構自由度數(shù)的在設計一個新機構時，可先選定機架，并將等于該機構自由度數(shù)的若干個原動件用低副連接于機架上，然后將各個基本桿組連接于機架和原若干個原動件用低副連接于機架上，然后將各個基本桿組連接于機架和原動件上，即可完成該簡圖的設計。動件上，即可完成該簡圖的設計。例如下圖所示牛頭刨床主機構的設計過程。例如下圖所示牛頭刨床主機構的設計過程。12345EDA6CB第46頁/共56頁牛頭刨床主機構的組成原理牛頭刨床主機構的組成原理DD4 45 5E E1 1A A6 61 12 23 34 45 5E EDDA A6 6C CB B2 23 3C CB B

31、DD4 45 5E E1 12 23 3A A6 6C CB B第47頁/共56頁2 2）平面機構的結構分類：）平面機構的結構分類：設基本桿組中有設基本桿組中有n n個構件，個構件，P PL L個低副，則由條件個低副，則由條件F F0 0有有： F F3 3n n2 2P PL LP PHH0 (0 (低副機構中低副機構中P PHH0 )0 ) 因為因為 P PL L 為整數(shù)，為整數(shù)， 所以所以 n n只能取偶數(shù)。只能取偶數(shù)。 n n 2 4 2 4 P PL L 3 63 6 其中最簡單的組合是其中最簡單的組合是n n=2 =2 ， P PL L=3=3。這種基本桿組稱為。這種基本桿組稱為I

32、I II級組級組應用應用最廣而又最簡單的基本桿組。共有以下最廣而又最簡單的基本桿組。共有以下5 5 種類型：種類型：得得 P PL L3 3n n/2/2第48頁/共56頁n n=4 =4 （P PL L6 6）的事）的事級組有以下四種類型級組有以下四種類型: :結構特點：其中一個構件有三個運動副。結構特點：其中一個構件有三個運動副。級組在實際機構中應用很少。級組在實際機構中應用很少。第49頁/共56頁機構命名方式：機構命名方式：按所含最高桿組級別命名，如按所含最高桿組級別命名，如級機構，級機構，級機構等。級機構等。必須強調(diào)指出：必須強調(diào)指出： 桿組的各個外端副不可以同時加在同一個構件上，否則將成為剛體。桿組的各個外端副不可以同時加在同一個構件上，否則將成為剛體。 例如下圖中兩種情況桿組都不能運動。例如下圖中兩種情況桿組都不能運動。 機構的級別與原動件的選擇有關。機構的級別與原動件的選擇有關。第50頁/共56頁3 3）平面機構的結構分析）平面機構的結構分析 計算機構的自由度，確定原動件。計算機構的自由度，確定原動件。 從遠離原動件的地方開始拆桿組。先試拆從遠離原動件的地方開始拆桿組。先試拆級組，當不可能時再試級組，當不可能時再試拆拆級組。但應注意，每拆出一個桿組后，剩下的部分仍組成機級組。但應注意，每拆出一個桿組后，剩下的部分仍組成機構，且自由度與原機構相同，直至全部桿組拆