第2章 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析

第2章機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2－1機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容及目的2－2機(jī)構(gòu)的組成2－3機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及其繪制2－4機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件及自由度的計(jì)算2－5計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)2－6機(jī)構(gòu)的組成原理、結(jié)構(gòu)分類(lèi)及結(jié)構(gòu)分析2－1機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容及目的內(nèi)容：1.研究機(jī)構(gòu)的組成要素及機(jī)構(gòu)的符號(hào)表示方法3.研究機(jī)構(gòu)的可動(dòng)性以及具有確定運(yùn)動(dòng)的條件4.研究機(jī)構(gòu)的組成原理5.研究機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類(lèi)目的:▲機(jī)構(gòu)包含哪幾個(gè)部分?▲各部分如何相聯(lián)？▲如何把復(fù)雜的機(jī)構(gòu)抽象成簡(jiǎn)單圖形符號(hào)？為了便于研究2－1機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容及目的目的:▲機(jī)構(gòu)是否能動(dòng)?▲運(yùn)動(dòng)是否確定？▲運(yùn)動(dòng)確定應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？?jī)?nèi)容：1.研究機(jī)構(gòu)的組成要素及機(jī)構(gòu)的符號(hào)表示方法3.研究機(jī)構(gòu)的可動(dòng)性以及具有確定運(yùn)動(dòng)的條件4.研究機(jī)構(gòu)的組成原理5.研究機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類(lèi)2－1機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容及目的目的:機(jī)構(gòu)有簡(jiǎn)有繁，構(gòu)件有多有少，而運(yùn)動(dòng)確定是它們的共同特征。研究的是搞清楚▲按何種規(guī)律組成的機(jī)構(gòu)能滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)確定性的要求。對(duì)于設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)具有重要意義內(nèi)容：1.研究機(jī)構(gòu)的組成要素及機(jī)構(gòu)的符號(hào)表示方法3.研究機(jī)構(gòu)的可動(dòng)性以及具有確定運(yùn)動(dòng)的條件4.研究機(jī)構(gòu)的組成原理5.研究機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類(lèi)2－1機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容及目的目的:不同的機(jī)構(gòu)都有各自的特點(diǎn)，將機(jī)構(gòu)按結(jié)構(gòu)加以分類(lèi)目的▲建立運(yùn)動(dòng)分析和機(jī)構(gòu)綜合的一般方法。內(nèi)容：1.研究機(jī)構(gòu)的組成要素及機(jī)構(gòu)的符號(hào)表示方法3.研究機(jī)構(gòu)的可動(dòng)性以及具有確定運(yùn)動(dòng)的條件4.研究機(jī)構(gòu)的組成原理5.研究機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類(lèi)2－2機(jī)構(gòu)的組成名詞術(shù)語(yǔ)解釋:1.構(gòu)件(Link)━━獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)單元零件(part)━━獨(dú)立的制造單元內(nèi)燃機(jī)中的連桿作者：潘存云教授內(nèi)燃機(jī)連桿套筒連桿體螺栓墊圈螺母連桿蓋軸瓦2.運(yùn)動(dòng)副(Kinematicpair)a)兩個(gè)構(gòu)件、b)直接接觸、c)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)副━━兩個(gè)構(gòu)件直接接觸組成的仍能產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接。三個(gè)條件，缺一不可

典型案例：運(yùn)動(dòng)副元素━━直接接觸的部分（點(diǎn)、線、面）點(diǎn)接觸運(yùn)動(dòng)副的分類(lèi)：

1)按引入的約束數(shù)分有：

I級(jí)副、II級(jí)副、III級(jí)副、IV級(jí)副、V級(jí)副。I級(jí)副II級(jí)副III級(jí)副V級(jí)副IV級(jí)副

2)按相對(duì)運(yùn)動(dòng)范圍分有：平面運(yùn)動(dòng)副━━平面運(yùn)動(dòng)(Plannarkinematicpair)

空間運(yùn)動(dòng)副━━空間運(yùn)動(dòng)(Spatialkinematicpair)平面機(jī)構(gòu)━━全部由平面運(yùn)動(dòng)副組成的機(jī)構(gòu)?？臻g機(jī)構(gòu)━━至少含有一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)副的機(jī)構(gòu)。球鉸鏈螺旋

平面機(jī)構(gòu)

空間機(jī)構(gòu)

例如：球鉸鏈、拉桿天線、螺旋、生物關(guān)節(jié)。

3)按運(yùn)動(dòng)副元素分有：①高副━━點(diǎn)、線接觸，應(yīng)力高(highpair)②低副━━面接觸，應(yīng)力低(lowerpair)例如：滾動(dòng)副、凸輪副、齒輪副等。例如：轉(zhuǎn)動(dòng)副（回轉(zhuǎn)副）、移動(dòng)副。

4)按運(yùn)動(dòng)副元素始終保持接觸方式分類(lèi)有：①幾何形狀封閉運(yùn)動(dòng)副(form-closedpair)②力封閉運(yùn)動(dòng)副(force-closedpair)常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)副符號(hào)的表示:國(guó)標(biāo)GB4460－84詳見(jiàn)教材：P20表2-1轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng)副12121212121212121212121212122121常用運(yùn)動(dòng)副的符號(hào)運(yùn)動(dòng)副名稱(chēng)運(yùn)動(dòng)副符號(hào)兩運(yùn)動(dòng)構(gòu)件構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副兩構(gòu)件之一為固定時(shí)的運(yùn)動(dòng)副平面運(yùn)動(dòng)副12122112122121121212平面高副螺旋副球面副球銷(xiāo)副空間運(yùn)動(dòng)副121212一般構(gòu)件的表示方法桿、軸構(gòu)件固定構(gòu)件同一構(gòu)件三副構(gòu)件兩副構(gòu)件一般構(gòu)件的表示方法構(gòu)件繪制簡(jiǎn)圖要點(diǎn):畫(huà)構(gòu)件時(shí)應(yīng)撇開(kāi)構(gòu)件的實(shí)際外形，而只考慮運(yùn)動(dòng)副的性質(zhì)！閉式鏈(Closechain)、開(kāi)式鏈(Openchain)3.運(yùn)動(dòng)鏈(Kinematicchain)運(yùn)動(dòng)鏈━━兩個(gè)以上的構(gòu)件通過(guò)運(yùn)動(dòng)副的聯(lián)接而構(gòu)成的系統(tǒng)。作者：潘存云教授若干1個(gè)或幾個(gè)1個(gè)機(jī)構(gòu)的組成：機(jī)構(gòu)＝機(jī)架＋原動(dòng)件＋從動(dòng)件4.機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)━━具有確定運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)鏈。機(jī)架━━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。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?！?－3機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖━━用以說(shuō)明機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡(jiǎn)單圖形。作用：

1.表示機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)情況。

2.作為運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析的依據(jù)。機(jī)動(dòng)示意圖━━不按比例繪制的簡(jiǎn)圖P23表2－2摘錄了部分GB4460－84機(jī)構(gòu)示意圖。在機(jī)架上的電機(jī)機(jī)構(gòu)名稱(chēng)3D模型簡(jiǎn)圖外嚙合圓柱齒輪機(jī)構(gòu)常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào)圓錐齒輪機(jī)構(gòu)交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào)（續(xù)表）

機(jī)構(gòu)名稱(chēng)3D模型簡(jiǎn)圖內(nèi)嚙合圓柱齒輪機(jī)構(gòu)齒輪齒條機(jī)構(gòu)常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào)（續(xù)表）

機(jī)構(gòu)名稱(chēng)3D模型簡(jiǎn)圖常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào)（續(xù)表）

凸輪機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)名稱(chēng)3D模型簡(jiǎn)圖圓柱蝸桿蝸輪傳動(dòng)常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào)（續(xù)表）

棘輪機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)名稱(chēng)3D模型簡(jiǎn)圖槽輪機(jī)構(gòu)常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào)（續(xù)表）

鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)名稱(chēng)3D模型簡(jiǎn)圖帶傳動(dòng)常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào)（續(xù)表）

機(jī)構(gòu)名稱(chēng)3D模型簡(jiǎn)圖摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖應(yīng)滿(mǎn)足的條件：

1）構(gòu)件數(shù)目與實(shí)際相同

2）運(yùn)動(dòng)副的性質(zhì)、數(shù)目與實(shí)際相符

3）運(yùn)動(dòng)副之間的相對(duì)位置以及構(gòu)件尺寸與實(shí)際機(jī)構(gòu)成比例。繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的思路與步驟：思路：機(jī)械的功用工藝動(dòng)作執(zhí)行構(gòu)件原動(dòng)件中間構(gòu)件機(jī)架構(gòu)件總數(shù)運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型運(yùn)動(dòng)副數(shù)量構(gòu)件長(zhǎng)度運(yùn)動(dòng)副位置繪制簡(jiǎn)圖檢驗(yàn)運(yùn)動(dòng)確定性繪圖比例尺：μl=實(shí)際尺寸m/圖上長(zhǎng)度mm繪圖平面運(yùn)動(dòng)副符號(hào)繪圖比例尺繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖舉例：例題一：繪制單缸內(nèi)燃機(jī)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。潘存云教授研制動(dòng)畫(huà)84235167ACBDE順口溜：先兩頭，后中間，從頭至尾走一遍，數(shù)數(shù)構(gòu)件是多少，再看它們?cè)跸嗦?lián)。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(lèi)型和數(shù)目。轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng)副平面高副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。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(lèi)型和數(shù)目3.選擇適當(dāng)?shù)囊晥D平面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1234ABC141223A14B12C23432414繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖舉例：例題二：繪制偏心泵的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。1234偏心泵作者：潘存云教授1234θ114θ123給定S3＝S3(t)，一個(gè)獨(dú)立參數(shù)θ1＝θ1（t）唯一確定，該機(jī)構(gòu)僅需要一個(gè)獨(dú)立參數(shù)。若僅給定θ1＝θ1（t）,則θ2θ3θ4均不能唯一確定。θ42－4機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件及自由度的計(jì)算一、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件123S3θ1S’3若同時(shí)給定θ1和θ4

，則θ3θ2

能唯一確定，該機(jī)構(gòu)需要兩個(gè)獨(dú)立參數(shù)。自由度━━保證機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)時(shí)所必須給定的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)。（Freedom）原動(dòng)件－能獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。∵一個(gè)原動(dòng)件只能提供一個(gè)獨(dú)立參數(shù)∴機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件為：自由度＝原動(dòng)件數(shù)作平面運(yùn)動(dòng)的剛體在空間的位置需要三個(gè)獨(dú)立的參數(shù)（x，y,θ）才能唯一確定。yxθ(x,y)F=3單個(gè)自由構(gòu)件的自由度為3二、平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算單個(gè)自由構(gòu)件的自由度是多少？?jī)蓚€(gè)構(gòu)件連接之后自由度有何變化？經(jīng)運(yùn)動(dòng)副相聯(lián)后，由于有約束，構(gòu)件自由度會(huì)有變化：yx運(yùn)動(dòng)副自由度數(shù)約束數(shù)回轉(zhuǎn)副1（θ）+2（x，y）=312Sxy12R=2,F=1R=2,F=1R=1,F=2結(jié)論：構(gòu)件自由度＝3－約束數(shù)移動(dòng)副1（x）+2（y，θ）=3高副2（x,θ）+1（y）

=3yx12θθS自由構(gòu)件的自由度數(shù)＝自由構(gòu)件的自由度數(shù)－約束數(shù)活動(dòng)構(gòu)件數(shù)

n

計(jì)算公式：F=3n－(2PL+Ph)要求：記住上述公式，并能熟練應(yīng)用。構(gòu)件總自由度

低副約束數(shù)

高副約束數(shù)3×n2×PL1

×Ph例題①計(jì)算曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的自由度。解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=3低副數(shù)PL=4F=3n－2PL－PH

=3×3－2×4=1

高副數(shù)PH=0123推廣到一般：例題②計(jì)算五桿鉸鏈機(jī)構(gòu)的自由度。解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=4低副數(shù)PL=5F=3n－2PL－PH

=3×4－2×4=2

高副數(shù)PH=01

2

3

4

5例題③計(jì)算圖示凸輪機(jī)構(gòu)的自由度。解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=2低副數(shù)PL=2F=3n－2PL－PH

=3×2－2×2－1=1高副數(shù)PH=11232－5計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)例題④計(jì)算圖示圓盤(pán)鋸機(jī)構(gòu)的自由度。解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=7低副數(shù)PL=6F=3n－2PL－PH

高副數(shù)PH==3×7－2×6－0=9計(jì)算結(jié)果肯定不對(duì)！作者：潘存云教授12345678ABCDEF0結(jié)果正確嗎？問(wèn)題出在哪？1）復(fù)合鉸鏈——兩個(gè)以上構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián)復(fù)合鉸鏈數(shù)：m個(gè)構(gòu)件,有m－1轉(zhuǎn)動(dòng)副。注意：在B、C、D、E四處應(yīng)各有2個(gè)運(yùn)動(dòng)副。解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=7低副數(shù)PL=10F=3n－2PL－PH

=3×7－2×10－0=1可以證明：F點(diǎn)的軌跡為一直線。圓盤(pán)鋸機(jī)構(gòu)作者：潘存云教授12345678ABCDEF兩個(gè)低副例題⑥計(jì)算圖示兩種滾子凸輪機(jī)構(gòu)的自由度。解：n=3，PL=3，F(xiàn)=3n－2PL－PH

=3×3－2×3－1=2PH=1對(duì)于右邊的機(jī)構(gòu)，有：

F=3×2－2×2－1=1事實(shí)上，兩個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)相同，且對(duì)于左邊的機(jī)構(gòu)，有：F=1123122）局部自由度F=3n－2PL－

PH－FP=3×3－2×3－1－1=1本例：FP=1或計(jì)算時(shí)去掉滾子和鉸鏈：

F=3×2－2×2－1=1局部自由度——構(gòu)件局部運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的自由度。計(jì)算時(shí)應(yīng)去掉Fp!出現(xiàn)在加裝滾子的場(chǎng)合滾子的作用：滑動(dòng)摩擦滾動(dòng)摩擦。12312解：n=4，PL=6，F(xiàn)=3n－2PL－PH

=3×4－2×6=0PH=

03）虛約束(formalconstraint)虛約束——對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)實(shí)際不起作用的約束?！逨E＝AB＝CD

，故增加構(gòu)件4前后E點(diǎn)的軌跡都是圓弧。例題⑦已知：AB＝CD＝EF，計(jì)算圖示平行四邊形機(jī)構(gòu)的自由度。作者：潘存云教授1234ABCDEF計(jì)算自由度時(shí)應(yīng)去掉虛約束！增加的約束不起作用，應(yīng)去掉構(gòu)件4！n=3，PL=4，F(xiàn)=3n－2PL

－PH=3×3－2×4=1PH=

0作者：潘存云教授1234ABCDEF重新計(jì)算：

4EF動(dòng)畫(huà)特別注意：此例存在虛約束的幾何條件是：AB＝CD＝EF出現(xiàn)虛約束的場(chǎng)合：（1）兩構(gòu)件聯(lián)接前后，聯(lián)接點(diǎn)的軌跡重合如平行四邊形機(jī)構(gòu)，火車(chē)輪橢圓儀等。(需要證明)（2）兩構(gòu)件構(gòu)成多個(gè)移動(dòng)副，且導(dǎo)路平行牛頭刨床油壓機(jī)立柱3）兩構(gòu)件構(gòu)成多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，且同軸機(jī)床進(jìn)刀絲杠內(nèi)燃機(jī)曲軸EF4）運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩構(gòu)件上的兩點(diǎn)距離始終不變天平5）對(duì)運(yùn)動(dòng)不起作用的對(duì)稱(chēng)部分多個(gè)行星輪6）兩構(gòu)件構(gòu)成高副，兩處接觸，且法線重合如等寬凸輪W注意：法線不重合時(shí)，變成實(shí)際約束！AA’n1n1n2n2n1n1n2n2AA’虛約束的作用：①改善構(gòu)件的受力情況，如多個(gè)行星輪。②增加機(jī)構(gòu)的剛度，如軸與軸承、機(jī)床導(dǎo)軌。③使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)順利，避免運(yùn)動(dòng)不確定，如火車(chē)輪。注意：各種出現(xiàn)虛約束的場(chǎng)合都是有條件的!分析：活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=10復(fù)合鉸鏈:局部自由度:1個(gè)虛約束:2處去掉局部自由度和虛約束后：1處n=8PL=11PH=1HC’23145ILBAEGK678910FJ11CD例題⑧計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，已知：AB＝CD＝EFC’H723145ILBAEGK68910FJ11CDF=3n－2PL

－PH=3×8－2×11－1=12個(gè)低副作者：潘存云教授B2I9C3A1J6H87DE4FG5例題⑨計(jì)算圖示包裝機(jī)送紙機(jī)構(gòu)的自由度分析：活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=9復(fù)合鉸鏈:局部自由度2個(gè)虛約束:1處去掉局部自由度和虛約束后：I9A1B2C3J6H87DE4FG51處n=6PL=7F=3n－2PL－PH=3×6－2×7－3=1PH=32個(gè)低副I9

例：計(jì)算大篩機(jī)構(gòu)自由度復(fù)合鉸鏈？局部自由度？虛約束？n

=7

P4=1P5=9F

=3×7-2×9–1=2F＝3n－2Pl－Ph-F’＝3－2－-19121＝

1求圖示內(nèi)燃機(jī)配汽機(jī)構(gòu)的自由度?（彈簧不算構(gòu)件）

解:復(fù)合鉸鏈:無(wú)；局部自由度:1

虛約束:去除。

＝3×7－(2×9＋1－0)

－1＝1 2-6機(jī)構(gòu)的組成原理、結(jié)構(gòu)分類(lèi)及結(jié)構(gòu)分析一、機(jī)構(gòu)的組成原理

1）基本機(jī)構(gòu)由一個(gè)原動(dòng)件和一個(gè)機(jī)架組成的雙桿機(jī)構(gòu)。

a)原動(dòng)件作移動(dòng)(如油缸、氣缸、直線電機(jī)等)b)原動(dòng)件作轉(zhuǎn)動(dòng)(如電動(dòng)機(jī))21212）基本桿組基本桿組━━最簡(jiǎn)單的F＝0的構(gòu)件組。機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是:F=1F=0設(shè)想：將機(jī)構(gòu)中原動(dòng)件和機(jī)架斷開(kāi)，則原動(dòng)件與機(jī)架構(gòu)成基本機(jī)構(gòu)，其F＝1。剩下的構(gòu)件組必有F＝0將構(gòu)件組繼續(xù)拆分成更簡(jiǎn)單F＝0的構(gòu)件組，直到不能再拆為止。原動(dòng)件數(shù)＝自由度713245678舉例：將圖示八桿機(jī)構(gòu)拆分成基本機(jī)構(gòu)和基本桿組。重要結(jié)論：該機(jī)構(gòu)包含一個(gè)基本機(jī)構(gòu)和兩個(gè)基本桿組，換句話說(shuō)，將兩個(gè)基本桿組添加到基本機(jī)構(gòu)上，構(gòu)成了該八桿機(jī)構(gòu)。推論：任何一個(gè)平面機(jī)構(gòu)都可以認(rèn)為是在基本機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，依次添加若干個(gè)桿組所形成的。機(jī)構(gòu)的組成原理：機(jī)構(gòu)＝基本機(jī)構(gòu)＋基本桿組3）機(jī)構(gòu)的組成原理設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)的原則：

1)結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)性原則。即在滿(mǎn)足機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要求的前提下，所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單、構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動(dòng)副數(shù)量越少越好。

2)運(yùn)動(dòng)不干涉原則。添加桿組時(shí)，必須保證構(gòu)件組中所有的構(gòu)件仍能運(yùn)動(dòng)。特別注意：桿組的各個(gè)外端副不可以同時(shí)加在同一個(gè)構(gòu)件上，否則，構(gòu)件將發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉而成為剛體。二、機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析

∵PL

為整數(shù)，∴n只能取偶數(shù)。

n＝24n>4已無(wú)實(shí)例了!PL

＝

36

n=2的桿組稱(chēng)為Ⅱ級(jí)組━━應(yīng)用最廣而又最簡(jiǎn)單的基本桿組。共有5種類(lèi)型設(shè)基本桿組中有n個(gè)構(gòu)件，則由條件F＝0有：

F＝3n－2PL－Ph＝0PL＝3n/2(低副機(jī)構(gòu)中Ph＝0)

n=4（PL＝6）的桿組有以下四種類(lèi)型:這三種形式稱(chēng)為Ⅲ級(jí)組。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：其中一個(gè)構(gòu)件有三個(gè)運(yùn)動(dòng)副。典型Ⅱ級(jí)組：第四種形式稱(chēng)為IV級(jí)組。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：有兩個(gè)三副桿，且4個(gè)構(gòu)件構(gòu)成四邊形結(jié)構(gòu)內(nèi)端副━━桿組內(nèi)部相聯(lián)。外端副━━與組外構(gòu)件相聯(lián)。機(jī)構(gòu)按所含最高桿組級(jí)別命名，如Ⅱ級(jí)機(jī)構(gòu)，Ⅲ級(jí)機(jī)構(gòu)等。713245678圖示八桿機(jī)構(gòu)拆分成基本機(jī)構(gòu)和基本桿組。特別注