1、CH1 機構的結構分析 (Structure Analysis of Mechanisms)構件運動鏈運動副Kinematic Pair運動鏈機構？如何繪制機構的運動簡圖如何計算機構的自由度機構的組成原理和結構分析mechanism member一、 運動副1 運動副 構件與構件之間直接接觸并存在相對運動的連接 。運動副：機構是由許多構件組成，如何連接？Kinematic Pair連接固定連接有相對運動的連接運動副1 按照運動副的相對運動形式分類平面運動副空間運動副二、運動副的分類planar pairspatial pair螺旋副球面副低副平面運動副：高副轉動副（鉸鏈）移動副點接觸線接觸2

2、按照運動副的接觸形式分類2 平面機構的運動簡圖繪制 為使問題簡化，撇開與運動無關的外形和運動副的具體結構，僅用簡單線條和符號來表示構件和運動副，并按比例定出各運動副的位置的簡化圖形，成為運動簡圖。機構運動簡圖：說明機構各構件間相對運動關系的簡化圖形。運動副的表示方法低副高副轉動副（鉸鏈）移動副點接觸線接觸構件的表示方法各種常用運動副模型常用運動副的符號表固定構件（機架）：用來支撐活動構件的構件原動件（輸入構件）：外界賦予已知運動規律的構件從動件（輸出構件）：被迫作確定運動的構件構件的分類例題繪制顎式破碎機的機構運動簡圖例題抽油機的機構運動簡圖繪制 例題3回執活塞泵機構的機構運動簡圖例題4:發動

3、機主機構內燃機的主機構運動簡圖一般應按照如下步驟進行（1）、搞清機構各構件之間的相對運動關系，分清聯接各構件的運動副類型，分清主動件，從動件，機架等；（2）、選擇合理的視圖方向和主動件位置；（3）、選取合適的比例尺，用規定的符號表示構件和運動副；（4）、繪出基準線，標出運動副、桿件編號和重要的尺寸。在機械設計中，一般選擇如下的比例尺。繪制機構運動簡圖的步驟一、自由度 Degree of Freedom構件可能出現的獨立運動的數目稱為自由度。 平面運動構件的自由度：二個移動、一個轉動，共三個。3 運動鏈成為機構的條件空間運動的自由度：三個移動、三個轉動，共六個。二、運動鏈 kinematic c

4、hain 由運動副聯接構件構成的系統 。閉式運動鏈 開式運動鏈 分類閉式鏈機構開式鏈機構三、約束 對構件自由度（運動）的限制 。四、運動鏈的活動度計算 運動鏈由k個構件構成，具有 個低副 ， 個高副，則運動鏈的活動度 ：2. 運動鏈的相對自由度 1. 運動鏈的活動度 3.運動鏈成為機構的條件 1).取一個構件為機架；閉式運動鏈開式運動鏈2).各構件的相對自由度F不小于1；F=0F= -1F= 2a原動件數小于F F=2b原動件數大于F F=1c原動件數=F3).原動件數等于相對自由度F。結論：1). 一個構件為機架；2).各構件的相對自由度F不小于1；3).原動件數等于相對自由度F。只有符合上

5、述條件的運動鏈才能成為機構。“機構”的定義：在運動鏈中，將某一個構件加以固定，而讓另一個或幾個構件按給定運動規律相對固定構件運動時，如果運動鏈中其余各構件都有確定的相對運動，則此運動鏈成為機構。 運動鏈 具有確定的相對運動機構桁架運動鏈相對運動不確定無相對運動4. 機構自由度的計算 機構由n個活動構件構成，具有 個低副 ， 個高副，則機構的自由度為 ：例題1 計算顎式破碎機的自由度例題 計算活塞泵的自由度例題3 計算翻斗車的自由度 4 計算自由度時的注意事項L型壓縮機主機構 1.復合鉸鏈圓盤鋸機構 復合鉸鏈定義：兩個以上的構件在同一處以轉動副連接所構成的運動副。解決方案k 個構件在同一處構成復

6、合鉸鏈，實際上構成了 ( k-1 ) 個轉動副。 F = 35 - 27 = 12.局部自由度解決方案計算機構自由度時，假想滾子和安裝滾子的構件固接為一個整體，成為一個構件或在計算結果中去除局部自由度局部自由度定義： 某些構件具有的只影響自身局部運動而不影響其它構件運動的自由度，經常發生在將滑動摩擦變為滾動摩擦的場合。3.虛約束 虛約束： 在特定的幾何條件或結構條件下，某些運動副所引入的約束可能與其它運動副所起的限制作用是一致的。這種不起獨立限制作用的重復約束稱為虛約束。場合一：兩個構件之間形成多個運動副 F = 31 - 22 = -1 解決方案計算機構自由度時，不考慮虛約束的作用，認為兩個

7、構件之間只形成一個運動副 F = 31 - 21 = 1兩個構件之間形成多個與導路重合或平行的移動副等寬凸輪機構等徑凸輪機構場合二：兩構件上某兩點之間的距離在運動中保持不變5EF F = 31 - 22 = -1 AB CD AF DE點E、F距離在運動過程中始終不變 桿式聯軸器AB場合三：聯接構件和被聯接構件上聯接點的軌跡重合 F = 31 - 22 = -1AB = BC = BD 0, 原動件數目等于自由度數目 平面機構的自由度計算和注意事項回 顧一、 運動副運動副運動副的分類二、 平面機構的運動簡圖繪制運動副的表示方法構件的表示方法構件的分類機構的結構分析 復 習1 .運動副低副：轉動副（鉸鏈） 移動副高副：點接觸 線接觸2 .平面機構的運動簡圖繪制4.計算自由度時的注意事項3.機構自由度的計算機械機 器機 構機器是一種人為實物組合的具有確定機械運動的裝置，它用來完成有用功、轉換能量或處理信息，以代替或減輕