1、CH1 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 (Structure Analysis of Mechanisms)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)副Kinematic Pair運(yùn)動(dòng)鏈機(jī)構(gòu)？如何繪制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖如何計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析mechanism member一、 運(yùn)動(dòng)副1 運(yùn)動(dòng)副 構(gòu)件與構(gòu)件之間直接接觸并存在相對運(yùn)動(dòng)的連接 。運(yùn)動(dòng)副：機(jī)構(gòu)是由許多構(gòu)件組成，如何連接？Kinematic Pair連接固定連接有相對運(yùn)動(dòng)的連接運(yùn)動(dòng)副1 按照運(yùn)動(dòng)副的相對運(yùn)動(dòng)形式分類平面運(yùn)動(dòng)副空間運(yùn)動(dòng)副二、運(yùn)動(dòng)副的分類planar pairspatial pair螺旋副球面副低副平面運(yùn)動(dòng)副：高副轉(zhuǎn)動(dòng)副（鉸鏈）移動(dòng)副點(diǎn)接觸線接觸2

2、按照運(yùn)動(dòng)副的接觸形式分類2 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖繪制 為使問題簡化，撇開與運(yùn)動(dòng)無關(guān)的外形和運(yùn)動(dòng)副的具體結(jié)構(gòu)，僅用簡單線條和符號來表示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副，并按比例定出各運(yùn)動(dòng)副的位置的簡化圖形，成為運(yùn)動(dòng)簡圖。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖：說明機(jī)構(gòu)各構(gòu)件間相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡化圖形。運(yùn)動(dòng)副的表示方法低副高副轉(zhuǎn)動(dòng)副（鉸鏈）移動(dòng)副點(diǎn)接觸線接觸構(gòu)件的表示方法各種常用運(yùn)動(dòng)副模型常用運(yùn)動(dòng)副的符號表固定構(gòu)件（機(jī)架）：用來支撐活動(dòng)構(gòu)件的構(gòu)件原動(dòng)件（輸入構(gòu)件）：外界賦予已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律的構(gòu)件從動(dòng)件（輸出構(gòu)件）：被迫作確定運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件構(gòu)件的分類例題繪制顎式破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖例題抽油機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖繪制 例題3回執(zhí)活塞泵機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖例題4:發(fā)動(dòng)

3、機(jī)主機(jī)構(gòu)內(nèi)燃機(jī)的主機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖一般應(yīng)按照如下步驟進(jìn)行（1）、搞清機(jī)構(gòu)各構(gòu)件之間的相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系，分清聯(lián)接各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)副類型，分清主動(dòng)件，從動(dòng)件，機(jī)架等；（2）、選擇合理的視圖方向和主動(dòng)件位置；（3）、選取合適的比例尺，用規(guī)定的符號表示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副；（4）、繪出基準(zhǔn)線，標(biāo)出運(yùn)動(dòng)副、桿件編號和重要的尺寸。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，一般選擇如下的比例尺。繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的步驟一、自由度 Degree of Freedom構(gòu)件可能出現(xiàn)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目稱為自由度。 平面運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的自由度：二個(gè)移動(dòng)、一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，共三個(gè)。3 運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)的條件空間運(yùn)動(dòng)的自由度：三個(gè)移動(dòng)、三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，共六個(gè)。二、運(yùn)動(dòng)鏈 kinematic c

4、hain 由運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接構(gòu)件構(gòu)成的系統(tǒng) 。閉式運(yùn)動(dòng)鏈 開式運(yùn)動(dòng)鏈 分類閉式鏈機(jī)構(gòu)開式鏈機(jī)構(gòu)三、約束 對構(gòu)件自由度（運(yùn)動(dòng)）的限制 。四、運(yùn)動(dòng)鏈的活動(dòng)度計(jì)算 運(yùn)動(dòng)鏈由k個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，具有 個(gè)低副 ， 個(gè)高副，則運(yùn)動(dòng)鏈的活動(dòng)度 ：2. 運(yùn)動(dòng)鏈的相對自由度 1. 運(yùn)動(dòng)鏈的活動(dòng)度 3.運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)的條件 1).取一個(gè)構(gòu)件為機(jī)架；閉式運(yùn)動(dòng)鏈開式運(yùn)動(dòng)鏈2).各構(gòu)件的相對自由度F不小于1；F=0F= -1F= 2a原動(dòng)件數(shù)小于F F=2b原動(dòng)件數(shù)大于F F=1c原動(dòng)件數(shù)=F3).原動(dòng)件數(shù)等于相對自由度F。結(jié)論：1). 一個(gè)構(gòu)件為機(jī)架；2).各構(gòu)件的相對自由度F不小于1；3).原動(dòng)件數(shù)等于相對自由度F。只有符合上

5、述條件的運(yùn)動(dòng)鏈才能成為機(jī)構(gòu)。“機(jī)構(gòu)”的定義：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)件都有確定的相對運(yùn)動(dòng)，則此運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)。 運(yùn)動(dòng)鏈 具有確定的相對運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)桁架運(yùn)動(dòng)鏈相對運(yùn)動(dòng)不確定無相對運(yùn)動(dòng)4. 機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算 機(jī)構(gòu)由n個(gè)活動(dòng)構(gòu)件構(gòu)成，具有 個(gè)低副 ， 個(gè)高副，則機(jī)構(gòu)的自由度為 ：例題1 計(jì)算顎式破碎機(jī)的自由度例題 計(jì)算活塞泵的自由度例題3 計(jì)算翻斗車的自由度 4 計(jì)算自由度時(shí)的注意事項(xiàng)L型壓縮機(jī)主機(jī)構(gòu) 1.復(fù)合鉸鏈圓盤鋸機(jī)構(gòu) 復(fù)合鉸鏈定義：兩個(gè)以上的構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副連接所構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副。解決方案k 個(gè)構(gòu)件在同一處構(gòu)成復(fù)

6、合鉸鏈，實(shí)際上構(gòu)成了 ( k-1 ) 個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。 F = 35 - 27 = 12.局部自由度解決方案計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，假想滾子和安裝滾子的構(gòu)件固接為一個(gè)整體，成為一個(gè)構(gòu)件或在計(jì)算結(jié)果中去除局部自由度局部自由度定義： 某些構(gòu)件具有的只影響自身局部運(yùn)動(dòng)而不影響其它構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的自由度，經(jīng)常發(fā)生在將滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦的場合。3.虛約束 虛約束： 在特定的幾何條件或結(jié)構(gòu)條件下，某些運(yùn)動(dòng)副所引入的約束可能與其它運(yùn)動(dòng)副所起的限制作用是一致的。這種不起獨(dú)立限制作用的重復(fù)約束稱為虛約束。場合一：兩個(gè)構(gòu)件之間形成多個(gè)運(yùn)動(dòng)副 F = 31 - 22 = -1 解決方案計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，不考慮虛約束的作用，認(rèn)為兩個(gè)

7、構(gòu)件之間只形成一個(gè)運(yùn)動(dòng)副 F = 31 - 21 = 1兩個(gè)構(gòu)件之間形成多個(gè)與導(dǎo)路重合或平行的移動(dòng)副等寬凸輪機(jī)構(gòu)等徑凸輪機(jī)構(gòu)場合二：兩構(gòu)件上某兩點(diǎn)之間的距離在運(yùn)動(dòng)中保持不變5EF F = 31 - 22 = -1 AB CD AF DE點(diǎn)E、F距離在運(yùn)動(dòng)過程中始終不變 桿式聯(lián)軸器AB場合三：聯(lián)接構(gòu)件和被聯(lián)接構(gòu)件上聯(lián)接點(diǎn)的軌跡重合 F = 31 - 22 = -1AB = BC = BD 0, 原動(dòng)件數(shù)目等于自由度數(shù)目 平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算和注意事項(xiàng)回 顧一、 運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副的分類二、 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖繪制運(yùn)動(dòng)副的表示方法構(gòu)件的表示方法構(gòu)件的分類機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 復(fù) 習(xí)1 .運(yùn)動(dòng)副低副：轉(zhuǎn)動(dòng)副（鉸鏈） 移動(dòng)副高副：點(diǎn)接觸 線接觸2 .平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖繪制4.計(jì)算自由度時(shí)的注意事項(xiàng)3.機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算機(jī)械機(jī) 器機(jī) 構(gòu)機(jī)器是一種人為實(shí)物組合的具有確定機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置，它用來完成有用功、轉(zhuǎn)換能量或處理信息，以代替或減輕