機(jī)械原理第二章機(jī)構(gòu)的組成及結(jié)構(gòu)分析§2－1研究機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的目的§2－2機(jī)構(gòu)的組成及其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制§2－3平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)確定的條件§2－4平面機(jī)構(gòu)的高副低帶、結(jié)構(gòu)分析和組成原理研究機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的目的研究機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的目的：1研究組成機(jī)構(gòu)的要素及機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件；目的是弄清機(jī)構(gòu)包含哪幾個(gè)部分，各部分如何相聯(lián)？以及怎樣的結(jié)構(gòu)才能保證具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)？這對(duì)于設(shè)計(jì)新的機(jī)構(gòu)顯得尤其重要。研究機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的目的研究機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的目的：1不同的機(jī)構(gòu)都有各自的特點(diǎn)，把各種機(jī)構(gòu)按結(jié)構(gòu)加以分類，其目的是按其分類建立運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析的一般方法。研究組成機(jī)構(gòu)的組成原理，并根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分類；研究機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的目的研究機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的目的：1研究機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制；目的是如何用簡(jiǎn)單的圖形來表示機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形態(tài)，為運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析作準(zhǔn)備。研究機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的綜合方法。目的研究在滿足預(yù)期運(yùn)動(dòng)及工作條件下，如何綜合出機(jī)構(gòu)可能的結(jié)構(gòu)形式機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成要素2機(jī)構(gòu)由構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副兩個(gè)要素組成機(jī)器由若干個(gè)機(jī)構(gòu)組合而成內(nèi)燃機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成要素2構(gòu)件，(Link)－獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)單元

構(gòu)件零件，(part)－獨(dú)立的制造單元區(qū)別不同構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)，在于它們之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成要素2兩構(gòu)件之間直接接觸而又能產(chǎn)生一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)連接運(yùn)動(dòng)副兩個(gè)構(gòu)件間直接接觸有相對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成要素2兩構(gòu)件上直接參與構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的接觸表面稱為運(yùn)動(dòng)副元素運(yùn)動(dòng)副點(diǎn)（滾動(dòng)軸承）線（齒輪齒廓）面（活塞與缸套）機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成要素2按引入的約束數(shù)目分類

運(yùn)動(dòng)副的分類空間兩構(gòu)件未構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副之前，共有6個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的自由度，當(dāng)構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副后，它們之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)受到約束，其數(shù)目若用s表示，則s最小為1，最大為5。機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成要素2按引入的約束數(shù)目分類

運(yùn)動(dòng)副的分類設(shè)該運(yùn)動(dòng)副所保留的相對(duì)自由度為f，即f＝6－s空間兩構(gòu)件構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副后，相對(duì)自由度與約數(shù)數(shù)目之間的關(guān)系為f＋s＝6（1≤s≤5）機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成要素2按引入的約束數(shù)目分類

運(yùn)動(dòng)副的分類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)副機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成要素2按引入的約束數(shù)目分類

運(yùn)動(dòng)副的分類I級(jí)副，II級(jí)副，III級(jí)副，IV級(jí)副，V級(jí)副IV級(jí)副V級(jí)副1V級(jí)副2V級(jí)副3機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成要素2按運(yùn)動(dòng)副元素分類

運(yùn)動(dòng)副的分類高副：凡兩構(gòu)件通過點(diǎn)、線接觸而形成的運(yùn)動(dòng)副例如：滾動(dòng)副、凸輪副、齒輪副等。機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成要素2按運(yùn)動(dòng)副元素分類

運(yùn)動(dòng)副的分類低副：凡兩構(gòu)件通過面接觸而形成的運(yùn)動(dòng)副例如：轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副、球面副等。機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成要素2按相對(duì)運(yùn)動(dòng)的范圍分類

運(yùn)動(dòng)副的分類平面運(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

)機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成要素2若干個(gè)構(gòu)件通過運(yùn)動(dòng)副連接組成的構(gòu)件系統(tǒng)稱為運(yùn)動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)鏈中的各構(gòu)件構(gòu)成首末封閉的系統(tǒng)，稱為閉式鏈。(Closechain)運(yùn)動(dòng)鏈中的各構(gòu)件構(gòu)成開放的系統(tǒng)，稱為開式鏈。(Openchain)機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成要素2若干個(gè)構(gòu)件通過運(yùn)動(dòng)副連接組成的構(gòu)件系統(tǒng)稱為運(yùn)動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)鏈閉式鏈開式鏈機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成要素2若將閉式運(yùn)動(dòng)鏈中的一個(gè)構(gòu)件加以固定，則該運(yùn)動(dòng)鏈就成為機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)中的其他構(gòu)件均相對(duì)于固定構(gòu)件運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)架：作為參考系的固定構(gòu)件。如機(jī)床床身、車輛底盤、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。機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成要素2若將閉式運(yùn)動(dòng)鏈中的一個(gè)構(gòu)件加以固定，則該運(yùn)動(dòng)鏈就成為機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)中的其他構(gòu)件均相對(duì)于固定構(gòu)件運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)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)件機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成要素2常見運(yùn)動(dòng)副符號(hào)的表示:國標(biāo)GB/T4460－1984常用運(yùn)動(dòng)副的符號(hào)運(yùn)動(dòng)副名稱運(yùn)動(dòng)副符號(hào)兩運(yùn)動(dòng)構(gòu)件構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng)副12121212121212121212121212兩構(gòu)件之一為固定時(shí)的運(yùn)動(dòng)副122121平面運(yùn)動(dòng)副平面高副螺旋副21121221211212球面副球銷副121212空間運(yùn)動(dòng)副121212機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成要素2構(gòu)件的表示方法一般構(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)件的表示方法機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)的組成要素2構(gòu)件的表示方法注意事項(xiàng):畫構(gòu)件時(shí)應(yīng)撇開構(gòu)件的實(shí)際外形，而只考慮運(yùn)動(dòng)副的性質(zhì)。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖3在分析現(xiàn)有機(jī)械和設(shè)計(jì)新機(jī)械地時(shí)候，都需要繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸，按一定的比例尺定出各運(yùn)動(dòng)副的位置，并運(yùn)用已規(guī)定的運(yùn)動(dòng)副符號(hào)及機(jī)構(gòu)表示符號(hào)和構(gòu)件的表示方法，將機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)傳遞情況表示出來的簡(jiǎn)化圖形稱為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖3機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的作用表示機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)情況作為運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析的依據(jù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖3機(jī)構(gòu)示意圖不按比例繪制的簡(jiǎn)圖。只反映機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)情況常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào)在機(jī)架上的電機(jī)齒輪齒條傳動(dòng)帶傳動(dòng)圓錐齒輪傳動(dòng)鏈傳動(dòng)圓柱蝸桿蝸輪傳動(dòng)凸輪傳動(dòng)外嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖3機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖應(yīng)滿足的條件：構(gòu)件數(shù)目與實(shí)際相同運(yùn)動(dòng)副的性質(zhì)、數(shù)目與實(shí)際相符運(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。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制3繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的步驟：先定原動(dòng)部分和工作部分（一般位于傳動(dòng)線路末端），弄清運(yùn)動(dòng)傳遞路線，確定構(gòu)件數(shù)目及運(yùn)動(dòng)副的類型，并用符號(hào)表示出來。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制3繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的步驟：首先搞清楚機(jī)械的實(shí)際構(gòu)造和運(yùn)動(dòng)情況；找出機(jī)械的機(jī)架和原動(dòng)件，按照運(yùn)動(dòng)的傳遞路線搞清楚機(jī)械原動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)如何傳遞到工作部分搞清楚機(jī)械由多少個(gè)構(gòu)件組成，并根據(jù)兩構(gòu)件間的接觸情況和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，確定各個(gè)運(yùn)動(dòng)副的類型；機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制3繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的步驟：恰當(dāng)?shù)倪x擇投影面，并將機(jī)構(gòu)停留在適當(dāng)?shù)匚恢茫苊鈽?gòu)件重疊一般選擇與多數(shù)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)平面相平行的面為投影面選擇適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度比例尺μl，確定出個(gè)運(yùn)動(dòng)副之間的相對(duì)位置，用規(guī)定的符號(hào)表示各運(yùn)動(dòng)副，并將同一構(gòu)件參與構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副符號(hào)用簡(jiǎn)單的線條連接起來。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制3例題一：顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制3例題一：顎式破碎機(jī)123456機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制3例題二：偏心泵1234機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件實(shí)例分析4鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，如果給定一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，則其余構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)完全確定機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件實(shí)例分析4鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，如果給定兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，則將導(dǎo)致機(jī)構(gòu)中最薄弱的環(huán)節(jié)被破壞機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件實(shí)例分析4鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)：在鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)中，如果給定一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，則其余構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)將不確定機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件實(shí)例分析4鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)：在鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)中，如果給定兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，則其余構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)完全確定機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件機(jī)構(gòu)的自由度：4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)稱為機(jī)構(gòu)的自由度。機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件構(gòu)件具有確定運(yùn)動(dòng)的條件：4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)F=N機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件構(gòu)件具有確定運(yùn)動(dòng)的條件：4若N<F，則機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)將不確定若N>F，則導(dǎo)致最薄弱的環(huán)節(jié)被破壞平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算構(gòu)件、運(yùn)動(dòng)副、約束與自由度的關(guān)系5一個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)的自由構(gòu)件在空間的位置，需要三個(gè)獨(dú)立的參數(shù)（x，y，θ）才能唯一確定F=3單個(gè)自由構(gòu)件的自由度為3θ(x,y)平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算構(gòu)件、運(yùn)動(dòng)副、約束與自由度的關(guān)系5yx12θSyx12xy12s=2,F=1s=2,F=1s=1,F=2平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算構(gòu)件、運(yùn)動(dòng)副、約束與自由度的關(guān)系5運(yùn)動(dòng)副自由度數(shù)約束數(shù)回轉(zhuǎn)副1（θ）+2（x，y）=3移動(dòng)副1（x）+2（y，θ）=3高副2（x,θ）+1（y）=3結(jié)論：構(gòu)件自由度＝3－約束數(shù)平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算5設(shè)機(jī)構(gòu)中活動(dòng)構(gòu)件數(shù)目為n，則構(gòu)件的總自由度數(shù)目為3n，低副總數(shù)為pl，引入的約束總數(shù)為2pl，高副總數(shù)為ph，引入的約束總數(shù)為ph則機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算公式為：

F＝3n－（2pl＋ph）也稱為平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)公式平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算5例一：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)和鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：n＝3，pl＝4，ph＝0；F＝3n－（2pl＋ph）＝3×3－2×4＝1鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)：n＝4，pl＝5，ph＝0；F＝3n－（2pl＋ph）＝3×4－2×5＝2平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算5例二：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算n＝3，pl＝4，ph＝0；F＝3n－（2pl＋ph）＝3×3－2×4＝11234平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算5例三：凸輪機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算n＝2，pl＝2，ph＝1；F＝3n－（2pl＋ph）＝3×2－2×2－1×1＝1123自由度計(jì)算注意事項(xiàng)復(fù)合鉸鏈6例：計(jì)算圖示圓盤鋸機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算12345678ABCDEF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=0=3×7－2×6－0=9計(jì)算結(jié)果肯定不對(duì)！自由度計(jì)算注意事項(xiàng)復(fù)合鉸鏈61.復(fù)合鉸鏈

compoundhinges

－－兩個(gè)以上的構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián)。計(jì)算：m個(gè)構(gòu)件,有m－1轉(zhuǎn)動(dòng)副。自由度計(jì)算注意事項(xiàng)復(fù)合鉸鏈6例：計(jì)算圖示圓盤鋸機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算12345678ABCDEF解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=7低副數(shù)PL=10F=3n－2PL－PH高副數(shù)PH=0=3×7－2×10－0=1上例：在B、C、D、E四處應(yīng)各有

2

個(gè)運(yùn)動(dòng)副。圓盤鋸機(jī)構(gòu)

動(dòng)畫自由度計(jì)算注意事項(xiàng)局部自由度6例：計(jì)算圖示兩種滾子凸輪機(jī)構(gòu)的自由度解：對(duì)于左邊的機(jī)構(gòu)：n＝3，pl＝3，ph＝1F=3n－2PL－PH=3×3－2×3－1＝212312自由度計(jì)算注意事項(xiàng)局部自由度6例：計(jì)算圖示兩種滾子凸輪機(jī)構(gòu)的自由度（續(xù)）對(duì)于右邊的機(jī)構(gòu)：n＝2，pl＝2，ph＝1F=3n－2pl－ph=3×2－2×2－1=112312事實(shí)上，兩個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)相同，且F=1自由度計(jì)算注意事項(xiàng)局部自由度62.局部自由度passivedegreeoffreedom對(duì)機(jī)構(gòu)其他構(gòu)件運(yùn)動(dòng)無關(guān)的自由度123自由度計(jì)算注意事項(xiàng)局部自由度62.局部自由度passivedegreeoffreedom對(duì)機(jī)構(gòu)其他構(gòu)件運(yùn)動(dòng)無關(guān)的自由度一般出現(xiàn)在凸輪機(jī)構(gòu)中，為減少高副接觸處的磨損，在凸輪和從動(dòng)件之間安裝了圓柱形滾子滾子繞其自身軸線的自由轉(zhuǎn)動(dòng)絲毫不影響其他構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)，引入一個(gè)局部自由度123自由度計(jì)算注意事項(xiàng)局部自由度62.局部自由度passivedegreeoffreedom在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，應(yīng)去掉局部自由度方法一：將滾子與推桿視作焊接，再來計(jì)算自由度12312自由度計(jì)算注意事項(xiàng)局部自由度62.局部自由度passivedegreeoffreedom在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，應(yīng)去掉局部自由度方法二：在機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式中將局部自由度數(shù)目F’減去，公式變?yōu)?23F=3n－（2pl＋ph）－

F’

＝3×3－（2×3＋1）－1＝1計(jì)算結(jié)果完全一致自由度計(jì)算注意事項(xiàng)虛約束6例：已知：AB＝CD＝EF，計(jì)算圖示平行四邊形機(jī)構(gòu)的自由度。

1234ABCDEF解：n=4，pl=6，F(xiàn)=3n－2pl－ph=3×4－2×6=0ph=0顯然結(jié)果與機(jī)構(gòu)實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況不符

∥∥自由度計(jì)算注意事項(xiàng)虛約束63.

虛約束redundantconstraint1234ABCDEF在機(jī)構(gòu)中，有些約束所起的作用是重復(fù)的，這種起重復(fù)限制作用的約束稱為虛約束虛約束雖然對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)并不產(chǎn)生實(shí)際的約束作用，但會(huì)導(dǎo)致機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算結(jié)果和機(jī)構(gòu)實(shí)際自由度不符自由度計(jì)算注意事項(xiàng)虛約束63.

虛約束redundantconstraint31DC24BACB255DEF134AF=3n-2pl-ph=3*3-2*4=1F=3n-2pl-ph=3*4-2*6=0???CB255DEF13AFEp’=2*2-3*1=1自由度計(jì)算注意事項(xiàng)虛約束63.

虛約束redundantconstraint1234ABCDEF去除辦法：方法一：將機(jī)構(gòu)中引入虛約束的運(yùn)動(dòng)副或運(yùn)動(dòng)鏈的部分去掉自由度計(jì)算注意事項(xiàng)虛約束6例：已知：AB＝CD＝EF，計(jì)算圖示平行四邊形機(jī)構(gòu)的自由度。

123ABCDE解：n=3，pl=4，F(xiàn)=3n－2pl－ph=3×3－2×4=1ph=0特別注意：此例存在虛約束的幾何條件是：AB＝CD＝EF∥∥自由度計(jì)算注意事項(xiàng)虛約束63.

虛約束redundantconstraint1234ABCDEF去除辦法：方法二：從機(jī)構(gòu)中減去虛約束的數(shù)目p’p’＝（2pl’＋ph’）－3n’F=3n－（2pl＋ph－p’）－

F’自由度計(jì)算注意事項(xiàng)虛約束6例：已知：AB＝CD＝EF，計(jì)算圖示平行四邊形機(jī)構(gòu)的自由度。

1234ABCDEF解：n=4，pl=6，F(xiàn)=3n－（2pl＋ph－p’）=3×4－2×6＋1=1ph=0p’＝（2pl’＋ph’）－3n’＝2×2－3×1＝1∥∥自由度計(jì)算注意事項(xiàng)虛約束6機(jī)構(gòu)中存在虛約束的場(chǎng)合：1234ABCDEF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)，火車輪、橢圓儀等自由度計(jì)算注意事項(xiàng)虛約束6機(jī)構(gòu)中存在虛約束的場(chǎng)合：運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩構(gòu)件上的兩點(diǎn)距離始終不變，用一構(gòu)件將兩點(diǎn)連接起來，形成虛約束EF自由度計(jì)算注意事項(xiàng)虛約束6機(jī)構(gòu)中存在虛約束的場(chǎng)合：對(duì)運(yùn)動(dòng)不起作用的對(duì)稱部分如多個(gè)行星輪自由度計(jì)算注意事項(xiàng)虛約束6機(jī)構(gòu)中存在虛約束的場(chǎng)合：兩構(gòu)件構(gòu)成多個(gè)移動(dòng)副，且導(dǎo)路平行。自由度計(jì)算注意事項(xiàng)虛約束6機(jī)構(gòu)中存在虛約束的場(chǎng)合：兩構(gòu)件構(gòu)成多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，且同軸。自由度計(jì)算注意事項(xiàng)虛約束6機(jī)構(gòu)中存在虛約束的場(chǎng)合：兩構(gòu)件構(gòu)成高副，兩處接觸，且法線重合如等寬凸輪W自由度計(jì)算注意事項(xiàng)虛約束6機(jī)構(gòu)中存在虛約束的場(chǎng)合：兩構(gòu)件構(gòu)成高副，兩處接觸，且法線重合注意：法線不重合時(shí)，變成實(shí)際約束！自由度計(jì)算注意事項(xiàng)虛約束6各種出現(xiàn)虛約束的場(chǎng)合都有一定的幾何條件，如果在制造和裝配中，不能滿足相應(yīng)的幾何條件，則虛約束將會(huì)變成實(shí)實(shí)在在的約束自由度計(jì)算注意事項(xiàng)虛約束6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，如車輪。自由度計(jì)算注意事項(xiàng)虛約束6例：計(jì)算圖示包裝機(jī)送紙機(jī)構(gòu)的自由度。

解：局部自由度2個(gè)虛約束1處,構(gòu)件8復(fù)合鉸鏈:位置D，2個(gè)低副F=3n－2pl－ph

=3×6－2×7－3=1平面機(jī)構(gòu)的組成原理基本機(jī)構(gòu)7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)原動(dòng)件作移動(dòng)(如直線電機(jī)、流體壓力作動(dòng)筒)。21平面機(jī)構(gòu)的組成原理基本機(jī)構(gòu)7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)原動(dòng)件作轉(zhuǎn)動(dòng)(如電動(dòng)機(jī))。21平面機(jī)構(gòu)的組成原理基本桿組7基本桿組機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是原動(dòng)件數(shù)＝自由度。現(xiàn)設(shè)想將機(jī)構(gòu)中的原動(dòng)件和機(jī)架斷開，則原動(dòng)件與機(jī)架構(gòu)成了基本機(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。平面機(jī)構(gòu)的組成原理基本桿組7基本桿組F=1F=0定義：最簡(jiǎn)單的F＝0的構(gòu)件組，稱為基本桿組。平面機(jī)構(gòu)的組成原理基本桿組7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。71324568平面機(jī)構(gòu)的組成原理基本桿組7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。平面機(jī)構(gòu)的組成原理基本桿組7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，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)。平面機(jī)構(gòu)的組成原理基本桿組7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)＋基本桿組平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類基本桿組的條件8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)平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類基本桿組的條件8∵pl為整數(shù)，∴n只能取偶數(shù)。n＝24n>4已無實(shí)例了!pl＝36平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類基本桿組的結(jié)構(gòu)分類