第2章 平面機(jī)構(gòu)及其自由度

1、第第2章章 平面機(jī)構(gòu)及其自由度平面機(jī)構(gòu)及其自由度第三節(jié)第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度第二節(jié)第二節(jié) 平面機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平面機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成 本章小結(jié)本章小結(jié)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第第2章章 平面機(jī)構(gòu)及其自由度平面機(jī)構(gòu)及其自由度 平面機(jī)構(gòu)：平面機(jī)構(gòu)： 所有構(gòu)件都在同一平面或相互平行的平所有構(gòu)件都在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。 機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件只有通機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件只有通過(guò)一定的方式相互聯(lián)接起過(guò)一定的方式相互聯(lián)接起來(lái)，并且滿(mǎn)足一定的條件來(lái)，并且滿(mǎn)足一定的條件才能傳遞確定的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)才能傳遞確定的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。力。零件零件 一、一、 構(gòu)件和零件構(gòu)件和零

2、件 組成機(jī)器的不可拆卸的基本單元，它是機(jī)器中最小的組成機(jī)器的不可拆卸的基本單元，它是機(jī)器中最小的獨(dú)立獨(dú)立制造制造單元單元構(gòu)件構(gòu)件 機(jī)器和機(jī)構(gòu)中獨(dú)立機(jī)器和機(jī)構(gòu)中獨(dú)立運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的單元體。的單元體?？梢允菃为?dú)的零件，也可以由多個(gè)零件剛性聯(lián)接組成可以是單獨(dú)的零件，也可以由多個(gè)零件剛性聯(lián)接組成第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成二、二、 運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副 兩構(gòu)件直接接觸而又能產(chǎn)生一定形式的相對(duì)運(yùn)兩構(gòu)件直接接觸而又能產(chǎn)生一定形式的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接。動(dòng)的聯(lián)接。第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成 運(yùn)動(dòng)副分類(lèi)運(yùn)動(dòng)副分類(lèi)平面運(yùn)動(dòng)副和空間運(yùn)動(dòng)副平面運(yùn)動(dòng)副和空間運(yùn)動(dòng)副（根據(jù)兩構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)

3、分類(lèi)（根據(jù)兩構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分類(lèi) ）高副和低副高副和低副（根據(jù)兩構(gòu)件之間的接觸情況分類(lèi)）（根據(jù)兩構(gòu)件之間的接觸情況分類(lèi)） l高副：高副： 兩構(gòu)件通過(guò)點(diǎn)或線(xiàn)的接觸而構(gòu)兩構(gòu)件通過(guò)點(diǎn)或線(xiàn)的接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副。成的運(yùn)動(dòng)副。高副動(dòng)畫(huà)演示2.1 機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成 運(yùn)動(dòng)副分類(lèi)運(yùn)動(dòng)副分類(lèi)u轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副(也稱(chēng)為鉸鏈也稱(chēng)為鉸鏈)： 兩構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)的低副兩構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)的低副u移動(dòng)副：移動(dòng)副： 兩構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為移動(dòng)的低副兩構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為移動(dòng)的低副l低副：低副：兩構(gòu)件通過(guò)面接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副。兩構(gòu)件通過(guò)面接觸而構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副。轉(zhuǎn)動(dòng)副動(dòng)畫(huà)演示移動(dòng)副動(dòng)畫(huà)演示第二節(jié)第二節(jié) 平面機(jī)構(gòu)及其

4、運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平面機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖一、一、 平面機(jī)構(gòu)的組成平面機(jī)構(gòu)的組成機(jī)架：機(jī)架：與參考系固結(jié)相對(duì)不動(dòng)的構(gòu)件。與參考系固結(jié)相對(duì)不動(dòng)的構(gòu)件。例如各種機(jī)床的床身是機(jī)架。在機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖中，例如各種機(jī)床的床身是機(jī)架。在機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖中，將機(jī)架打上斜線(xiàn)表示。除其余的構(gòu)件均相對(duì)將機(jī)架打上斜線(xiàn)表示。除其余的構(gòu)件均相對(duì)于機(jī)架而運(yùn)動(dòng)。于機(jī)架而運(yùn)動(dòng)。原動(dòng)件：原動(dòng)件：給定獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的構(gòu)件。即直接接受能源或最給定獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的構(gòu)件。即直接接受能源或最先接受能源作用有驅(qū)動(dòng)力或力矩的構(gòu)件。先接受能源作用有驅(qū)動(dòng)力或力矩的構(gòu)件。例如柴油機(jī)中的活塞。它例如柴油機(jī)中的活塞。它的運(yùn)動(dòng)是外界輸入的，因此又稱(chēng)為輸入構(gòu)件。在機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖中，將原動(dòng)件標(biāo)的

5、運(yùn)動(dòng)是外界輸入的，因此又稱(chēng)為輸入構(gòu)件。在機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖中，將原動(dòng)件標(biāo)上箭頭表示。上箭頭表示。從動(dòng)件：從動(dòng)件：原動(dòng)件帶動(dòng)而隨之運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。原動(dòng)件帶動(dòng)而隨之運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。如柴油機(jī)中的連桿、如柴油機(jī)中的連桿、曲軸、齒輪等都是從動(dòng)件。當(dāng)從動(dòng)件輸出運(yùn)動(dòng)或?qū)崿F(xiàn)機(jī)構(gòu)的功能時(shí)，便稱(chēng)曲軸、齒輪等都是從動(dòng)件。當(dāng)從動(dòng)件輸出運(yùn)動(dòng)或?qū)崿F(xiàn)機(jī)構(gòu)的功能時(shí)，便稱(chēng)其為執(zhí)行構(gòu)件件。其為執(zhí)行構(gòu)件件。第二節(jié)第二節(jié) 平面機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平面機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖二、二、 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其意義平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其意義定義：定義： 用簡(jiǎn)單線(xiàn)條和規(guī)定的符號(hào)表示構(gòu)件用簡(jiǎn)單線(xiàn)條和規(guī)定的符號(hào)表示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副，并按照一定的比例尺確定和運(yùn)動(dòng)副，并按照一定的比例尺

6、確定運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置及與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的尺運(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)的組成和各構(gòu)件間寸，這種表明機(jī)構(gòu)的組成和各構(gòu)件間真實(shí)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡(jiǎn)單圖形，稱(chēng)為機(jī)構(gòu)真實(shí)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡(jiǎn)單圖形，稱(chēng)為機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。意義：意義：設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)，研究已有機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)，研究已有機(jī)構(gòu)第二節(jié)第二節(jié) 平面機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平面機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖三、三、 運(yùn)動(dòng)副和構(gòu)件的表示運(yùn)動(dòng)副和構(gòu)件的表示 1.移動(dòng)副的表示移動(dòng)副的表示第二節(jié)第二節(jié) 平面機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平面機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖2. 轉(zhuǎn)動(dòng)副的表示轉(zhuǎn)動(dòng)副的表示第二節(jié)第二節(jié) 平面機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平面機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖3. 高副的表示高副的表示（畫(huà)出接觸處的曲線(xiàn)輪廓）（

7、畫(huà)出接觸處的曲線(xiàn)輪廓）第二節(jié)第二節(jié) 平面機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平面機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1.與機(jī)構(gòu)中構(gòu)件與機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的外形，截面尺的外形，截面尺寸、組成構(gòu)件的寸、組成構(gòu)件的零件數(shù)目、運(yùn)動(dòng)零件數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副的具體構(gòu)造無(wú)副的具體構(gòu)造無(wú)關(guān)；關(guān)；2.與機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)與機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)副的性質(zhì)（低副、副的性質(zhì)（低副、高副）、運(yùn)動(dòng)副高副）、運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目及相對(duì)位的數(shù)目及相對(duì)位置、構(gòu)件的數(shù)目置、構(gòu)件的數(shù)目有關(guān)。有關(guān)。注意注意四、四、 繪制平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的方法和步驟繪制平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的方法和步驟第二節(jié)第二節(jié) 平面機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平面機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1分析機(jī)構(gòu)的實(shí)際分析機(jī)構(gòu)的實(shí)際構(gòu)造和運(yùn)動(dòng)情況，構(gòu)造和運(yùn)動(dòng)情況，找出機(jī)架、原動(dòng)找出機(jī)架

8、、原動(dòng)件和從動(dòng)件件和從動(dòng)件 ；2從主動(dòng)件開(kāi)始順從主動(dòng)件開(kāi)始順著傳動(dòng)路線(xiàn)，分著傳動(dòng)路線(xiàn)，分析各構(gòu)件間的相析各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況，確對(duì)運(yùn)動(dòng)情況，確定活動(dòng)構(gòu)件的數(shù)定活動(dòng)構(gòu)件的數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副的類(lèi)目、運(yùn)動(dòng)副的類(lèi)型和數(shù)目型和數(shù)目 ；3選擇適當(dāng)?shù)囊晥D選擇適當(dāng)?shù)囊晥D平面和適當(dāng)?shù)臋C(jī)平面和適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)位置，構(gòu)運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)位置，確定適當(dāng)?shù)谋壤_定適當(dāng)?shù)谋壤?，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)尺，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。動(dòng)簡(jiǎn)圖。步驟步驟第二節(jié)第二節(jié) 平面機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平面機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖v選擇比例，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖選擇比例，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖）或（構(gòu)件的圖示長(zhǎng)度構(gòu)件的實(shí)際長(zhǎng)度mm/mmm/mml第二節(jié)第二節(jié) 平面機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平面機(jī)構(gòu)及其運(yùn)

9、動(dòng)簡(jiǎn)圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖常用符號(hào)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖常用符號(hào)第二節(jié)第二節(jié) 平面機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平面機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 如圖所示為一顎式破碎機(jī)。當(dāng)偏心軸如圖所示為一顎式破碎機(jī)。當(dāng)偏心軸2 2繞軸心繞軸心A A連續(xù)回轉(zhuǎn)連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，動(dòng)顎板時(shí)，動(dòng)顎板3 3作往復(fù)擺動(dòng)，從而將礦石軋碎。試?yán)L制此破碎作往復(fù)擺動(dòng)，從而將礦石軋碎。試?yán)L制此破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。 顎式破碎機(jī)動(dòng)畫(huà)演示第三節(jié)第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度一、一、 構(gòu)件的自由度和約束構(gòu)件的自由度和約束自由度：自由度：構(gòu)件作獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。構(gòu)件作獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。一個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)的自由構(gòu)件自由一個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)的自由構(gòu)件自由度總數(shù)為度總數(shù)為3 3。

10、若一個(gè)平面機(jī)構(gòu)共有若一個(gè)平面機(jī)構(gòu)共有n n個(gè)活動(dòng)構(gòu)件。在未用運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接前，個(gè)活動(dòng)構(gòu)件。在未用運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接前，則活動(dòng)構(gòu)件自由度總數(shù)為則活動(dòng)構(gòu)件自由度總數(shù)為3n3n。第三節(jié)第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度 通常，通常，一個(gè)低副引入一個(gè)低副引入2個(gè)約束；一個(gè)高副引入個(gè)約束；一個(gè)高副引入1個(gè)約束。個(gè)約束。 當(dāng)用運(yùn)動(dòng)副將這些活動(dòng)構(gòu)件與機(jī)架聯(lián)接組成機(jī)當(dāng)用運(yùn)動(dòng)副將這些活動(dòng)構(gòu)件與機(jī)架聯(lián)接組成機(jī)構(gòu)后，則各活動(dòng)構(gòu)件具有的自由度受到構(gòu)后，則各活動(dòng)構(gòu)件具有的自由度受到約束約束。一、一、 構(gòu)件的自由度和約束構(gòu)件的自由度和約束約束：約束：第三節(jié)第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度 一個(gè)低副引入一個(gè)低副引入2 2

11、個(gè)約束（失去個(gè)約束（失去2 2個(gè)自由度）僅保個(gè)自由度）僅保留留1 1個(gè)自由度個(gè)自由度轉(zhuǎn)動(dòng)副：轉(zhuǎn)動(dòng)副： 組成轉(zhuǎn)動(dòng)副的兩組成轉(zhuǎn)動(dòng)副的兩構(gòu)件只能在一個(gè)平面內(nèi)相構(gòu)件只能在一個(gè)平面內(nèi)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。移動(dòng)副：組成運(yùn)動(dòng)副移動(dòng)副：組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件只能沿某一的兩構(gòu)件只能沿某一軸線(xiàn)相對(duì)移動(dòng)。軸線(xiàn)相對(duì)移動(dòng)。一、一、 構(gòu)件的自由度和約束構(gòu)件的自由度和約束第三節(jié)第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度 一個(gè)高副引入一個(gè)高副引入1 1個(gè)約束（失去個(gè)約束（失去1 1個(gè)自由度）保留個(gè)自由度）保留2 2個(gè)自由度個(gè)自由度第三節(jié)第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度此條件討論了機(jī)構(gòu)自由度數(shù)與原動(dòng)件的關(guān)系此條件討論了機(jī)構(gòu)自由度

12、數(shù)與原動(dòng)件的關(guān)系1.原動(dòng)件數(shù)目原動(dòng)件數(shù)目WF,運(yùn)動(dòng)不確定運(yùn)動(dòng)不確定 如:五桿機(jī)構(gòu)二、二、 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件第三節(jié)第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度v2.F0,機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)成機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)成為剛性桁架為剛性桁架 v 如三桿機(jī)構(gòu) v 又如圖所示:F=3 n- 2 PL PH =3325=-1F0機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)成為機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)成為超靜定桁架超靜定桁架第三節(jié)第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度3.W=F (F0) 機(jī)構(gòu)具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)第三節(jié)第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度4.W F 機(jī)構(gòu)按受力較大的原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)按受力較大的原

13、動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng) 或在弱處損壞或在弱處損壞機(jī)構(gòu)具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條件機(jī)構(gòu)具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條件:機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù)應(yīng)等于機(jī)構(gòu)自由度數(shù)機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù)應(yīng)等于機(jī)構(gòu)自由度數(shù),即即W=F第三節(jié)第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度慣性篩慣性篩F=3n-2PL-PH =35-26=3三、三、 計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題v 1.復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈v 兩個(gè)以上的構(gòu)件同時(shí)用轉(zhuǎn)動(dòng)副在同一軸線(xiàn)上構(gòu)成的連接。兩個(gè)以上的構(gòu)件同時(shí)用轉(zhuǎn)動(dòng)副在同一軸線(xiàn)上構(gòu)成的連接。第三節(jié)第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度三、三、 計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題v 1.復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈v

14、 兩個(gè)以上的構(gòu)件同時(shí)用轉(zhuǎn)動(dòng)副在同一軸線(xiàn)上構(gòu)成的連接。兩個(gè)以上的構(gòu)件同時(shí)用轉(zhuǎn)動(dòng)副在同一軸線(xiàn)上構(gòu)成的連接。由由K個(gè)構(gòu)件組成的復(fù)合鉸鏈應(yīng)含有個(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。個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。例例1 如圖為一慣性篩的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，試計(jì)算其如圖為一慣性篩的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，試計(jì)算其 機(jī)構(gòu)的自由度。機(jī)構(gòu)的自由度。解：解：該機(jī)構(gòu)中，該機(jī)構(gòu)中，n5，PL=7(C處為復(fù)合鉸鏈處為復(fù)合鉸鏈)，PH=0 ，所以該機(jī)構(gòu)的自所以該機(jī)構(gòu)的自由度：由度： F=3n-2PL-PH =35-27=1第三節(jié)第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度第三節(jié)第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度例例2 計(jì)算原盤(pán)鋸主體機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算原盤(pán)鋸

15、主體機(jī)構(gòu)的自由度解解 機(jī)構(gòu)中活動(dòng)構(gòu)件有機(jī)構(gòu)中活動(dòng)構(gòu)件有n 7低副有低副有PL12345678110F = 3nF = 3n2P2PL LP PH H = = 3 3 2 2= =7 710101 12.局部自由度局部自由度 機(jī)構(gòu)中不影響其輸出與輸入運(yùn)動(dòng)關(guān)系的個(gè)別構(gòu)件獨(dú)立機(jī)構(gòu)中不影響其輸出與輸入運(yùn)動(dòng)關(guān)系的個(gè)別構(gòu)件獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的自由度，稱(chēng)為機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)的自由度，稱(chēng)為機(jī)構(gòu)的局部自由度局部自由度. F=3n-2 PL-PH=32-22-1=1第三節(jié)第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度F=3n-2 PL-PH=33-23-1=2在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，應(yīng)預(yù)先排除。在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，應(yīng)預(yù)先排除。3.虛約束（重

16、復(fù)約束、消極約束）虛約束（重復(fù)約束、消極約束） 在機(jī)構(gòu)中與其他約束在機(jī)構(gòu)中與其他約束重復(fù)而不起限制運(yùn)動(dòng)作用重復(fù)而不起限制運(yùn)動(dòng)作用的約束稱(chēng)為的約束稱(chēng)為虛約束虛約束。 在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，應(yīng)當(dāng)除去不計(jì)。應(yīng)當(dāng)除去不計(jì)。機(jī)構(gòu)中機(jī)構(gòu)中n=3，PL=4， PH=0，則機(jī)構(gòu)自由度為：則機(jī)構(gòu)自由度為：F=3n-2PL-PH =33-24-0=1第三節(jié)第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度 在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)除去除去CD構(gòu)件和轉(zhuǎn)動(dòng)副構(gòu)件和轉(zhuǎn)動(dòng)副C，D平面機(jī)構(gòu)的虛約束常出現(xiàn)在下述場(chǎng)合平面機(jī)構(gòu)的虛約束常出現(xiàn)在下述場(chǎng)合(1)(1)兩構(gòu)件上兩點(diǎn)間的距離保持恒定不變兩構(gòu)件上兩點(diǎn)

17、間的距離保持恒定不變第三節(jié)第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的虛約束常出現(xiàn)在下述場(chǎng)合平面機(jī)構(gòu)的虛約束常出現(xiàn)在下述場(chǎng)合(2) 兩構(gòu)件同時(shí)在多處兩構(gòu)件同時(shí)在多處構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，且各轉(zhuǎn)構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，且各轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線(xiàn)重合，此時(shí)動(dòng)副軸線(xiàn)重合，此時(shí)只有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副起作只有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副起作用，其余為虛約束。用，其余為虛約束。第三節(jié)第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度(3)兩個(gè)構(gòu)件組成多個(gè)移兩個(gè)構(gòu)件組成多個(gè)移動(dòng)副，其導(dǎo)路互相平動(dòng)副，其導(dǎo)路互相平行時(shí)，只有一個(gè)移動(dòng)行時(shí)，只有一個(gè)移動(dòng)副起約束作用，其余副起約束作用，其余部是虛約束。部是虛約束。第三節(jié)第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的虛約束常出

18、現(xiàn)在下述場(chǎng)合平面機(jī)構(gòu)的虛約束常出現(xiàn)在下述場(chǎng)合(4)機(jī)構(gòu)中對(duì)傳遞運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立作用的對(duì)稱(chēng)部分機(jī)構(gòu)中對(duì)傳遞運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立作用的對(duì)稱(chēng)部分 虛約束雖然對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立的約束作用，但它可虛約束雖然對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立的約束作用，但它可以改善機(jī)構(gòu)的受力情況、增加構(gòu)件的剛性。以改善機(jī)構(gòu)的受力情況、增加構(gòu)件的剛性。第三節(jié)第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的虛約束常出現(xiàn)在下述場(chǎng)合平面機(jī)構(gòu)的虛約束常出現(xiàn)在下述場(chǎng)合課堂練習(xí)課堂練習(xí)1 計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度(若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度及虛約束必須明確指出）及虛約束必須明確指出）并說(shuō)明該機(jī)構(gòu)是否具有確定的相并說(shuō)明該機(jī)構(gòu)是否具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。對(duì)運(yùn)動(dòng)。練習(xí)1.慣性篩本章小結(jié)本章小結(jié)v 本章主要介紹了平面運(yùn)動(dòng)副的類(lèi)型、平本章主要介紹了平面運(yùn)動(dòng)副的類(lèi)型、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制、平面機(jī)構(gòu)