平面機(jī)構(gòu)的組成課件

第二章平面機(jī)構(gòu)的組成原理主要內(nèi)容：運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi)平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其繪制平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算第二章平面機(jī)構(gòu)的組成原理主要內(nèi)容：機(jī)構(gòu)的主要功能之一就是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的傳遞和變換，機(jī)構(gòu)是有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件組合。那么將構(gòu)件任意組合起來(lái)是否能夠保證具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)呢？也就是說(shuō)能否實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的傳遞和變換呢？那么，構(gòu)件應(yīng)如何組合才能運(yùn)動(dòng)，在什么條件下構(gòu)件才具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)？回答這些問(wèn)題，對(duì)分析現(xiàn)有機(jī)械及設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)都十分重要，這些問(wèn)題屬于機(jī)構(gòu)組成的研究范圍，本章只研究平面機(jī)構(gòu)的組成及其工作原理。機(jī)構(gòu)的主要功能之一就是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的傳遞和變換，機(jī)構(gòu)第一節(jié)運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi)一.運(yùn)動(dòng)副及自由度自由度定義：構(gòu)件可能出現(xiàn)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)數(shù)目運(yùn)動(dòng)副定義:使兩構(gòu)件既直接接觸又能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接。根據(jù)接觸形式根據(jù)構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)第一節(jié)運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi)一.運(yùn)動(dòng)副及自由度二.運(yùn)動(dòng)副的類(lèi)型及應(yīng)用1.平面低副

2.平面高副3.空間運(yùn)動(dòng)副(螺旋副和球面副)運(yùn)動(dòng)副的應(yīng)用二.運(yùn)動(dòng)副的類(lèi)型及應(yīng)用第二節(jié)平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其繪制一.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其作用按一定的長(zhǎng)度比例尺確定運(yùn)動(dòng)副的位置，并用特定的構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副符號(hào)及線(xiàn)條繪制出圖形來(lái)說(shuō)明機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況和受力分析，這種表示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特征的簡(jiǎn)單圖形稱(chēng)為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖保持了實(shí)際機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特征，不僅簡(jiǎn)明地表達(dá)了實(shí)際機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況，而且通過(guò)該圖還可以進(jìn)行實(shí)際機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和受力分析。因此，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖很重要，在研究已有的機(jī)械和設(shè)計(jì)新的機(jī)械時(shí)，都需要畫(huà)出相應(yīng)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。第二節(jié)平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其繪制一.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其作用在這里我們要區(qū)分機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖和機(jī)構(gòu)示意圖的區(qū)別：在實(shí)踐中，有時(shí)只需要表明機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)的傳遞情況和構(gòu)造特征，而不要求研究機(jī)構(gòu)的真實(shí)運(yùn)動(dòng)情況，此時(shí)可不必嚴(yán)格按比例確定機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置（也叫運(yùn)動(dòng)特征尺寸），由此而得到的圖形稱(chēng)為機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖或機(jī)構(gòu)示意圖。在設(shè)計(jì)新機(jī)器時(shí)，常用機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖進(jìn)行方案的比較分析。平面機(jī)構(gòu)的組成課件二.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制構(gòu)件

固定構(gòu)件(機(jī)架)主動(dòng)件(原動(dòng)件)

從動(dòng)件1.構(gòu)件各部分名稱(chēng)在機(jī)構(gòu)中固定不動(dòng)的構(gòu)件。按照給定規(guī)律運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。除去機(jī)架和原動(dòng)件構(gòu)件的其它構(gòu)件。二.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制構(gòu)件固定構(gòu)件(機(jī)架)主動(dòng)件從動(dòng)件2.運(yùn)動(dòng)副及構(gòu)件的規(guī)定符號(hào)

轉(zhuǎn)動(dòng)副(1)運(yùn)動(dòng)副

移動(dòng)副

高副(2)構(gòu)件的表示方法是:先在構(gòu)件上組成運(yùn)動(dòng)副的地方以規(guī)定符號(hào)畫(huà)出運(yùn)動(dòng)副，再用簡(jiǎn)單線(xiàn)條把這些運(yùn)動(dòng)副連接起來(lái)，所得圖形即表示該構(gòu)件。

機(jī)架的表示方法:

含兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副的構(gòu)件的表示方法:

含三個(gè)及三個(gè)以上的構(gòu)件的表示方法:2.運(yùn)動(dòng)副及構(gòu)件的規(guī)定符號(hào)3.繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的步驟(1)仔細(xì)觀察機(jī)構(gòu)的實(shí)際結(jié)構(gòu)，認(rèn)真分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況，分清機(jī)構(gòu)中的機(jī)架、主動(dòng)件、從動(dòng)件。(2)從主動(dòng)件開(kāi)始，循著運(yùn)動(dòng)傳遞路線(xiàn)，仔細(xì)分析各構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，確定構(gòu)件的數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副的類(lèi)型及數(shù)目。(3)測(cè)量運(yùn)動(dòng)副間的相對(duì)位置，根據(jù)圖紙幅面和構(gòu)件實(shí)際尺寸選擇適當(dāng)?shù)睦L圖比例尺，μl=實(shí)際尺寸/圖中尺寸。(4)選擇視圖平面，用規(guī)定的符號(hào)和線(xiàn)條畫(huà)出機(jī)構(gòu)中的所有運(yùn)動(dòng)副及構(gòu)件，所得到的圖形即為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

舉例：例1:繪制內(nèi)燃機(jī)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。例2:繪制顎式破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。例3:繪制沖壓機(jī)構(gòu)主運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖3.繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的步驟例3:例3:第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度一.平面機(jī)構(gòu)自由度及計(jì)算1.構(gòu)件及平面機(jī)構(gòu)的自由度可能出現(xiàn)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目稱(chēng)為構(gòu)件的自由度。平面自由構(gòu)件：3個(gè)自由度空間自由構(gòu)件：6個(gè)自由度第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度一.平面機(jī)構(gòu)自由度及計(jì)算兩構(gòu)件組成運(yùn)動(dòng)副后：在平面機(jī)構(gòu)中，每個(gè)低副引入兩個(gè)約束；每個(gè)高副引入一個(gè)約束。平面機(jī)構(gòu)的自由度是指該機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對(duì)于機(jī)架所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。兩構(gòu)件組成運(yùn)動(dòng)副后：2.平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算設(shè)在一個(gè)平面機(jī)構(gòu)中，(1)活動(dòng)構(gòu)件數(shù)為n：3n個(gè)自由度(2)PL個(gè)低副：引入約束2PL(3)PH個(gè)高副：引入約束PH這樣，該機(jī)構(gòu)的自由度F應(yīng)為舉例：例1:計(jì)算內(nèi)燃機(jī)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的自由度例2:計(jì)算顎式破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)自由度2.平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算由圖可知，該機(jī)構(gòu)的可動(dòng)構(gòu)件數(shù)為n＝5，低副數(shù)PL＝7，高副數(shù)PH＝0，F(xiàn)＝3n－2PL－PH＝3×5－2×7＝1例3:由圖可知，該機(jī)構(gòu)的可動(dòng)構(gòu)件數(shù)為n＝5，例3:由圖可知，該機(jī)構(gòu)的可動(dòng)構(gòu)件數(shù)為n＝6，低副數(shù)PL＝8，高副數(shù)PH＝1，F(xiàn)＝3n－2PL－PH＝3×6－2×8－1＝1例4:由圖可知，該機(jī)構(gòu)的可動(dòng)構(gòu)件數(shù)為n＝6，例4:二.計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)考察如圖所示的機(jī)構(gòu)，分析該機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)該機(jī)構(gòu)中共有活動(dòng)構(gòu)件5個(gè)，低副數(shù)6個(gè)，從而該機(jī)構(gòu)自由度為F=3n-2PL-PH=3*5-2*6=3那就是說(shuō)該機(jī)構(gòu)有三種可能的運(yùn)動(dòng).進(jìn)一步分析？1、復(fù)合鉸鏈：兩個(gè)以上構(gòu)件組成兩個(gè)或更多個(gè)共軸線(xiàn)的轉(zhuǎn)動(dòng)副。當(dāng)由m個(gè)構(gòu)件組成復(fù)合鉸鏈時(shí)，應(yīng)當(dāng)組成m-1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。(F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1)二.計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)2、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)件的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)自由度。注意：在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，應(yīng)首先排除機(jī)構(gòu)中的局部自由度，排除方法是將局部自由度的兩個(gè)構(gòu)件看成一個(gè)整體作為一個(gè)構(gòu)件來(lái)看待。2、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3、虛約束：在機(jī)構(gòu)中與其他約束重復(fù)而不起限制運(yùn)動(dòng)作用的約束。在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)當(dāng)首先除去虛約束。平面機(jī)構(gòu)中虛約束存在下列幾種情況：(1)兩構(gòu)件組成多個(gè)移動(dòng)方向一致的運(yùn)動(dòng)副時(shí)，其中只有一個(gè)是真實(shí)約束，其余的都是虛約束。(分析如圖所示的振動(dòng)機(jī)構(gòu))3、虛約束：在機(jī)構(gòu)中與其他約束重復(fù)而不起限制運(yùn)動(dòng)作(2)兩構(gòu)件組成多個(gè)軸線(xiàn)重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副時(shí)，其中只有一個(gè)是真實(shí)約束，其余的都是虛約束。(2)兩構(gòu)件組成多個(gè)軸線(xiàn)重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副時(shí)，其中只有一個(gè)(3)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)部分所引入的約束都是虛約束。(3)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)部分所引入的(4)若組成機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)構(gòu)件上的聯(lián)接點(diǎn)的軌跡在未組成運(yùn)動(dòng)副之前就是互相重合的，則此聯(lián)接形成的運(yùn)動(dòng)副就是虛約束。也可以表達(dá)為：機(jī)構(gòu)中兩構(gòu)件上有兩點(diǎn)之間的距離始終保持不變，若將此兩點(diǎn)用一個(gè)構(gòu)件和兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副連接起來(lái)，就一定會(huì)產(chǎn)生虛約束?；疖?chē)車(chē)輪機(jī)構(gòu)(4)若組成機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)構(gòu)火車(chē)車(chē)輪機(jī)構(gòu)(5)兩構(gòu)件組成多個(gè)高副，且接觸點(diǎn)處的公法線(xiàn)重合,則計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，只算一個(gè)高副，其余均為虛約束。(5)兩構(gòu)件組成多個(gè)高副，且接觸點(diǎn)處的公法線(xiàn)重合,特別指出：虛約束雖不影響機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，主要是用來(lái)增加機(jī)構(gòu)的剛性使構(gòu)件受力均勻，改善受力情況，因而在實(shí)際機(jī)構(gòu)中被廣泛采用。但是，虛約束對(duì)機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的幾何條件要求較高，若不滿(mǎn)足幾何條件，虛約束就變成了真實(shí)的約束從而使機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)。因此，虛約束的出現(xiàn)對(duì)機(jī)構(gòu)的加工精度和裝配精度都提出了較高的要求。綜上所述，在計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，必須考慮是否存在復(fù)合鉸鏈，并應(yīng)將局部自由度和虛約束除去不計(jì)，才能得到正確的結(jié)果。自由度計(jì)算舉例：例5：大篩機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算例6：沖壓機(jī)構(gòu)主運(yùn)動(dòng)自由度計(jì)算特別指出：例7:高副例7:高副例8:復(fù)合鉸鏈例8:復(fù)合鉸鏈三.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件任何一個(gè)機(jī)構(gòu)工作時(shí)，在主動(dòng)件的驅(qū)使下，機(jī)構(gòu)中的各從動(dòng)件都要按一定的規(guī)律運(yùn)動(dòng)，或者說(shuō)在任一瞬時(shí)各從動(dòng)件都有其確定的位置。否則，如果各構(gòu)件不能動(dòng)或從動(dòng)件作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這樣的構(gòu)件組合就不是機(jī)構(gòu)。由對(duì)自由度的分析和上述例子可知，對(duì)于一個(gè)構(gòu)件組合，只有在其自由度F>0時(shí)才有可能成為機(jī)構(gòu)。那么，是不是滿(mǎn)足F>0這一條件的所有構(gòu)件組合都是機(jī)構(gòu)呢？三.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件由對(duì)自由度的分析和上述例子可知，由以上分析可知，一個(gè)構(gòu)件組合能否成為機(jī)構(gòu)，取決于該構(gòu)件組合中主動(dòng)件的數(shù)量和其自由度數(shù)的關(guān)系。研究表明，一個(gè)構(gòu)件組合要成為機(jī)構(gòu)的條件是：該構(gòu)件組合的自由度數(shù)必須大于0，且主動(dòng)件數(shù)與其自由度數(shù)相等，否則，無(wú)論怎樣組合構(gòu)件，都不可能得到機(jī)構(gòu)。這就是機(jī)構(gòu)具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的必要充分條件。

作業(yè)：2.1；2.4，b，c；2.6，b，c，d，h，i，j由以上分析可知，一個(gè)構(gòu)件組合能否成為機(jī)構(gòu)，取決于移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副返回移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副返回齒輪副凸輪副返回齒輪副凸輪副返回球面副螺旋副返回球面副螺旋副返回運(yùn)動(dòng)副應(yīng)用1運(yùn)動(dòng)副應(yīng)用1運(yùn)動(dòng)副應(yīng)用2返回運(yùn)動(dòng)副應(yīng)用2返回返回返回返回返回高副凸輪副高副凸輪副返回齒輪副的表示方法如兩構(gòu)件組成的高副是齒輪副，其常見(jiàn)的表示方法如圖所示。當(dāng)齒輪軸線(xiàn)垂直于圖面時(shí)，以圖a表示；當(dāng)齒輪軸線(xiàn)平行于圖面時(shí)，則以圖b表示。返回齒輪副的表示方法如兩構(gòu)件組成的高副是齒輪副，其常見(jiàn)的表示含兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副的構(gòu)件返回含兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副的構(gòu)件返回含三個(gè)及三個(gè)以上運(yùn)動(dòng)副的構(gòu)件返回含三個(gè)及三個(gè)以上運(yùn)動(dòng)副的構(gòu)件返回觀看內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖？觀看內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖？返回可動(dòng)構(gòu)件數(shù)7；低副數(shù)8，高副數(shù)4。因此該機(jī)構(gòu)自由度為：F=3n-2PL-PH=3*7-2*8-4=1返回可動(dòng)構(gòu)件數(shù)7；低副數(shù)8，高副數(shù)4。因此該機(jī)構(gòu)自由度為：觀看顎式破碎機(jī)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖?觀看顎式破碎機(jī)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖?返回可動(dòng)構(gòu)件數(shù)3；低副數(shù)4，高副數(shù)0。因此該機(jī)構(gòu)自由度為：F=3n-2PL-PH=3*3-2*4=1返回可動(dòng)構(gòu)件數(shù)3；低副數(shù)4，高副數(shù)0。因此該機(jī)構(gòu)自由度為：復(fù)合鉸鏈返回復(fù)合鉸鏈返回可動(dòng)構(gòu)件數(shù)7；低副數(shù)9，高副數(shù)1。因此該機(jī)構(gòu)自由度為F=3n-2PL-PH=3*7-2*9-1=2返回可動(dòng)構(gòu)件數(shù)7；低副數(shù)9，高副數(shù)1。因此該機(jī)構(gòu)自由度為F=3平面機(jī)構(gòu)的組成課件返回可動(dòng)構(gòu)件數(shù)7；低副數(shù)9，高副數(shù)2。因此該機(jī)構(gòu)自由度為：F=3n-2PL-PH=3*7-2*9-2=1返回可動(dòng)構(gòu)件數(shù)7；低副數(shù)9，高副數(shù)2。因此該機(jī)構(gòu)自由度為：第二章平面機(jī)構(gòu)的組成原理主要內(nèi)容：運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi)平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其繪制平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算第二章平面機(jī)構(gòu)的組成原理主要內(nèi)容：機(jī)構(gòu)的主要功能之一就是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的傳遞和變換，機(jī)構(gòu)是有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件組合。那么將構(gòu)件任意組合起來(lái)是否能夠保證具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)呢？也就是說(shuō)能否實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的傳遞和變換呢？那么，構(gòu)件應(yīng)如何組合才能運(yùn)動(dòng)，在什么條件下構(gòu)件才具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)？回答這些問(wèn)題，對(duì)分析現(xiàn)有機(jī)械及設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)都十分重要，這些問(wèn)題屬于機(jī)構(gòu)組成的研究范圍，本章只研究平面機(jī)構(gòu)的組成及其工作原理。機(jī)構(gòu)的主要功能之一就是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的傳遞和變換，機(jī)構(gòu)第一節(jié)運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi)一.運(yùn)動(dòng)副及自由度自由度定義：構(gòu)件可能出現(xiàn)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)數(shù)目運(yùn)動(dòng)副定義:使兩構(gòu)件既直接接觸又能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接。根據(jù)接觸形式根據(jù)構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)第一節(jié)運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi)一.運(yùn)動(dòng)副及自由度二.運(yùn)動(dòng)副的類(lèi)型及應(yīng)用1.平面低副

2.平面高副3.空間運(yùn)動(dòng)副(螺旋副和球面副)運(yùn)動(dòng)副的應(yīng)用二.運(yùn)動(dòng)副的類(lèi)型及應(yīng)用第二節(jié)平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其繪制一.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其作用按一定的長(zhǎng)度比例尺確定運(yùn)動(dòng)副的位置，并用特定的構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副符號(hào)及線(xiàn)條繪制出圖形來(lái)說(shuō)明機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況和受力分析，這種表示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特征的簡(jiǎn)單圖形稱(chēng)為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖保持了實(shí)際機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特征，不僅簡(jiǎn)明地表達(dá)了實(shí)際機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況，而且通過(guò)該圖還可以進(jìn)行實(shí)際機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和受力分析。因此，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖很重要，在研究已有的機(jī)械和設(shè)計(jì)新的機(jī)械時(shí)，都需要畫(huà)出相應(yīng)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。第二節(jié)平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其繪制一.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其作用在這里我們要區(qū)分機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖和機(jī)構(gòu)示意圖的區(qū)別：在實(shí)踐中，有時(shí)只需要表明機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)的傳遞情況和構(gòu)造特征，而不要求研究機(jī)構(gòu)的真實(shí)運(yùn)動(dòng)情況，此時(shí)可不必嚴(yán)格按比例確定機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置（也叫運(yùn)動(dòng)特征尺寸），由此而得到的圖形稱(chēng)為機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖或機(jī)構(gòu)示意圖。在設(shè)計(jì)新機(jī)器時(shí)，常用機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖進(jìn)行方案的比較分析。平面機(jī)構(gòu)的組成課件二.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制構(gòu)件

固定構(gòu)件(機(jī)架)主動(dòng)件(原動(dòng)件)

從動(dòng)件1.構(gòu)件各部分名稱(chēng)在機(jī)構(gòu)中固定不動(dòng)的構(gòu)件。按照給定規(guī)律運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。除去機(jī)架和原動(dòng)件構(gòu)件的其它構(gòu)件。二.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制構(gòu)件固定構(gòu)件(機(jī)架)主動(dòng)件從動(dòng)件2.運(yùn)動(dòng)副及構(gòu)件的規(guī)定符號(hào)

轉(zhuǎn)動(dòng)副(1)運(yùn)動(dòng)副

移動(dòng)副

高副(2)構(gòu)件的表示方法是:先在構(gòu)件上組成運(yùn)動(dòng)副的地方以規(guī)定符號(hào)畫(huà)出運(yùn)動(dòng)副，再用簡(jiǎn)單線(xiàn)條把這些運(yùn)動(dòng)副連接起來(lái)，所得圖形即表示該構(gòu)件。

機(jī)架的表示方法:

含兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副的構(gòu)件的表示方法:

含三個(gè)及三個(gè)以上的構(gòu)件的表示方法:2.運(yùn)動(dòng)副及構(gòu)件的規(guī)定符號(hào)3.繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的步驟(1)仔細(xì)觀察機(jī)構(gòu)的實(shí)際結(jié)構(gòu)，認(rèn)真分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況，分清機(jī)構(gòu)中的機(jī)架、主動(dòng)件、從動(dòng)件。(2)從主動(dòng)件開(kāi)始，循著運(yùn)動(dòng)傳遞路線(xiàn)，仔細(xì)分析各構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，確定構(gòu)件的數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副的類(lèi)型及數(shù)目。(3)測(cè)量運(yùn)動(dòng)副間的相對(duì)位置，根據(jù)圖紙幅面和構(gòu)件實(shí)際尺寸選擇適當(dāng)?shù)睦L圖比例尺，μl=實(shí)際尺寸/圖中尺寸。(4)選擇視圖平面，用規(guī)定的符號(hào)和線(xiàn)條畫(huà)出機(jī)構(gòu)中的所有運(yùn)動(dòng)副及構(gòu)件，所得到的圖形即為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

舉例：例1:繪制內(nèi)燃機(jī)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。例2:繪制顎式破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。例3:繪制沖壓機(jī)構(gòu)主運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖3.繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的步驟例3:例3:第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度一.平面機(jī)構(gòu)自由度及計(jì)算1.構(gòu)件及平面機(jī)構(gòu)的自由度可能出現(xiàn)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目稱(chēng)為構(gòu)件的自由度。平面自由構(gòu)件：3個(gè)自由度空間自由構(gòu)件：6個(gè)自由度第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度一.平面機(jī)構(gòu)自由度及計(jì)算兩構(gòu)件組成運(yùn)動(dòng)副后：在平面機(jī)構(gòu)中，每個(gè)低副引入兩個(gè)約束；每個(gè)高副引入一個(gè)約束。平面機(jī)構(gòu)的自由度是指該機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對(duì)于機(jī)架所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。兩構(gòu)件組成運(yùn)動(dòng)副后：2.平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算設(shè)在一個(gè)平面機(jī)構(gòu)中，(1)活動(dòng)構(gòu)件數(shù)為n：3n個(gè)自由度(2)PL個(gè)低副：引入約束2PL(3)PH個(gè)高副：引入約束PH這樣，該機(jī)構(gòu)的自由度F應(yīng)為舉例：例1:計(jì)算內(nèi)燃機(jī)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的自由度例2:計(jì)算顎式破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)自由度2.平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算由圖可知，該機(jī)構(gòu)的可動(dòng)構(gòu)件數(shù)為n＝5，低副數(shù)PL＝7，高副數(shù)PH＝0，F(xiàn)＝3n－2PL－PH＝3×5－2×7＝1例3:由圖可知，該機(jī)構(gòu)的可動(dòng)構(gòu)件數(shù)為n＝5，例3:由圖可知，該機(jī)構(gòu)的可動(dòng)構(gòu)件數(shù)為n＝6，低副數(shù)PL＝8，高副數(shù)PH＝1，F(xiàn)＝3n－2PL－PH＝3×6－2×8－1＝1例4:由圖可知，該機(jī)構(gòu)的可動(dòng)構(gòu)件數(shù)為n＝6，例4:二.計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)考察如圖所示的機(jī)構(gòu)，分析該機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)該機(jī)構(gòu)中共有活動(dòng)構(gòu)件5個(gè)，低副數(shù)6個(gè)，從而該機(jī)構(gòu)自由度為F=3n-2PL-PH=3*5-2*6=3那就是說(shuō)該機(jī)構(gòu)有三種可能的運(yùn)動(dòng).進(jìn)一步分析？1、復(fù)合鉸鏈：兩個(gè)以上構(gòu)件組成兩個(gè)或更多個(gè)共軸線(xiàn)的轉(zhuǎn)動(dòng)副。當(dāng)由m個(gè)構(gòu)件組成復(fù)合鉸鏈時(shí)，應(yīng)當(dāng)組成m-1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。(F=3n-2PL-PH=3*5-2*7=1)二.計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)2、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)件的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)自由度。注意：在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，應(yīng)首先排除機(jī)構(gòu)中的局部自由度，排除方法是將局部自由度的兩個(gè)構(gòu)件看成一個(gè)整體作為一個(gè)構(gòu)件來(lái)看待。2、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3、虛約束：在機(jī)構(gòu)中與其他約束重復(fù)而不起限制運(yùn)動(dòng)作用的約束。在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)當(dāng)首先除去虛約束。平面機(jī)構(gòu)中虛約束存在下列幾種情況：(1)兩構(gòu)件組成多個(gè)移動(dòng)方向一致的運(yùn)動(dòng)副時(shí)，其中只有一個(gè)是真實(shí)約束，其余的都是虛約束。(分析如圖所示的振動(dòng)機(jī)構(gòu))3、虛約束：在機(jī)構(gòu)中與其他約束重復(fù)而不起限制運(yùn)動(dòng)作(2)兩構(gòu)件組成多個(gè)軸線(xiàn)重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副時(shí)，其中只有一個(gè)是真實(shí)約束，其余的都是虛約束。(2)兩構(gòu)件組成多個(gè)軸線(xiàn)重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副時(shí)，其中只有一個(gè)(3)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)部分所引入的約束都是虛約束。(3)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)部分所引入的(4)若組成機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)構(gòu)件上的聯(lián)接點(diǎn)的軌跡在未組成運(yùn)動(dòng)副之前就是互相重合的，則此聯(lián)接形成的運(yùn)動(dòng)副就是虛約束。也可以表達(dá)為：機(jī)構(gòu)中兩構(gòu)件上有兩點(diǎn)之間的距離始終保持不變，若將此兩點(diǎn)用一個(gè)構(gòu)件和兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副連接起來(lái)，就一定會(huì)產(chǎn)生虛約束?；疖?chē)車(chē)輪機(jī)構(gòu)(4)若組成機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)構(gòu)火車(chē)車(chē)輪機(jī)構(gòu)(5)兩構(gòu)件組成多個(gè)高副，且接觸點(diǎn)處的公法線(xiàn)重合,則計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，只算一個(gè)高副，其余均為虛約束。(5)兩構(gòu)件組成多個(gè)高副，且接觸點(diǎn)處的公法線(xiàn)重合,特別指出：虛約束雖不影響機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，主要是用來(lái)增加機(jī)構(gòu)的剛性使構(gòu)件受力均勻，改善受力情況，因而在實(shí)際機(jī)構(gòu)中被廣泛采用。但是，虛約束對(duì)機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的幾何條件要求較高，若不滿(mǎn)足幾何條件，虛約束就變成了真實(shí)的約束從而使機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)。因此，虛約束的出現(xiàn)對(duì)機(jī)構(gòu)的加工精度和裝配精度都提出了較高的要求。綜上所述，在計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，必須考慮是否存在復(fù)合鉸鏈，并應(yīng)將局部自由度和虛約束除去不計(jì)，才能得到正確的結(jié)果。自由度計(jì)算舉例：例5：大篩機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算例6：沖壓機(jī)構(gòu)主運(yùn)動(dòng)自由度計(jì)算特別指出：例7:高副例7:高副例8:復(fù)合鉸鏈例8:復(fù)合鉸鏈三.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件任何一個(gè)機(jī)構(gòu)工作時(shí)，在主動(dòng)件的驅(qū)使下，機(jī)構(gòu)中的各從動(dòng)件都要按一定的規(guī)律運(yùn)動(dòng)，或者說(shuō)在任一瞬時(shí)各從動(dòng)件都有其確定的位置。否則，如果各構(gòu)件不能動(dòng)或從動(dòng)件作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這樣的構(gòu)件組合就不是機(jī)構(gòu)。由對(duì)自由度的分析和上述例子可知，對(duì)于一個(gè)構(gòu)件組合，只有在其自由度F>0時(shí)才有可能成為機(jī)構(gòu)。那么，是不是滿(mǎn)足F>0這一條件的所有構(gòu)件組合都是機(jī)構(gòu)呢？三.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件由對(duì)自由度的分析和上述例子可知，由以上分析可知，一個(gè)構(gòu)件組合能否成為機(jī)構(gòu)，取決于該構(gòu)件組合中主動(dòng)件的數(shù)量和其自由度數(shù)的關(guān)系。研究表明，一個(gè)構(gòu)件組合要成為機(jī)構(gòu)的條件是：該