機械設計基礎第2章機構運動簡圖及自由度匯報人：AA2024-01-12目錄機構運動簡圖概述自由度計算原理與方法平面連桿機構自由度分析空間連桿機構自由度分析機構運動簡圖與自由度關系探討01機構運動簡圖概述ABDC機構組成機構是由兩個或兩個以上的構件通過運動副連接而成，各構件之間具有確定的相對運動。運動副類型運動副是兩構件直接接觸并能產生一定相對運動的連接。根據兩構件的接觸形式不同，運動副可分為低副和高副兩大類。低副兩構件通過面接觸而構成的運動副。根據兩構件的相對運動情況，低副可分為轉動副和移動副兩種。高副兩構件通過點或線接觸而構成的運動副。高副根據接觸形式不同，可分為點接觸高副和線接觸高副兩種。機構組成及運動副類型010203繪制步驟首先分析機構的組成情況，確定機架、原動件和從動件；然后根據機構中各運動副的性質和相對位置，選擇合適的圖形符號和線條進行繪制。圖形符號在機構運動簡圖中，常用簡單的線條和圖形符號來表示構件和運動副。例如，用直線表示構件，用帶箭頭的直線表示原動件的運動方向，用圓圈表示轉動副等。注意事項在繪制機構運動簡圖時，應注意圖形符號的規范性和準確性，以及線條的清晰度和美觀度。同時，還應注意標明必要的尺寸和角度等信息。機構運動簡圖繪制方法內燃機機構運動簡圖。內燃機是一種將燃料燃燒產生的熱能轉化為機械能的熱力發動機。通過繪制內燃機的機構運動簡圖，可以清晰地表達出其工作原理和各構件之間的相對運動關系。實例一牛頭刨床機構運動簡圖。牛頭刨床是一種用于平面加工的機床，其主運動為刨頭的往復直線運動。通過繪制牛頭刨床的機構運動簡圖，可以直觀地展示出其傳動系統和執行機構的組成及工作原理。實例二機構運動簡圖應用實例02自由度計算原理與方法機構中獨立運動的構件數目，表示機構運動時的獨立參數數目。自由度定義反映機構運動確定性和復雜性的重要指標，是機構設計和分析的基礎。自由度意義自由度概念及意義平面機構自由度計算公式F=3n-2PL-Ph，其中n為活動構件數，PL為低副數，Ph為高副數。空間機構自由度計算公式F=6n-sum_{i=1}^{5}icdotp_i，其中n為活動構件數，p_i為i級副的數目。自由度計算公式推導活動構件數為3，低副數為4，高副數為0，代入公式F=3n-2PL-Ph得F=3*3-2*4=1。活動構件數為5，1級副數為8，2級副數為0，3級副數為0，4級副數為0，5級副數為0，代入公式F=6n-sum_{i=1}^{5}icdotp_i得F=6*5-8*1=22。在計算自由度時，需要注意復合鉸鏈和局部自由度的處理。復合鉸鏈應視為一個構件和多個運動副的組合，局部自由度則需要在計算時予以排除。例如，在計算含有復合鉸鏈的機構自由度時，應先確定復合鉸鏈中的構件數和運動副數，再代入相應的公式進行計算。平面四桿機構自由度計算空間六桿機構自由度計算復合鉸鏈和局部自由度的處理自由度計算實例分析03平面連桿機構自由度分析由若干剛性構件通過低副（轉動副、移動副）連接而成的平面機構。各構件之間為面接觸，單位面積所受壓力較小，易于潤滑，磨損較輕，制造方便；低副的接觸表面是滑動摩擦，因此效率低，磨損較嚴重。平面連桿機構組成及特點特點組成自由度計算公式F=3n-2PL-PH。其中，n為活動構件數，PL為低副數，PH為高副數。注意事項復合鉸鏈、局部自由度和虛約束對自由度計算的影響。在計算自由度時，需要識別出這些特殊情況并進行相應的處理。平面連桿機構自由度計算方法曲柄搖桿機構。分析該機構的組成、運動特點以及自由度計算過程。實例一雙搖桿機構。分析該機構的組成、運動特點以及自由度計算過程。實例二雙曲柄機構。分析該機構的組成、運動特點以及自由度計算過程。實例三平面連桿機構自由度分析實例04空間連桿機構自由度分析空間連桿機構組成及特點組成空間連桿機構由多個剛性構件通過低副（轉動副或移動副）連接而成。特點空間連桿機構能夠實現復雜的空間運動，具有較高的運動精度和剛度，適用于高速、重載等場合。空間連桿機構自由度計算方法空間連桿機構的自由度是指機構中獨立運動的參數數目，即機構能夠實現的獨立運動的數目。自由度定義空間連桿機構的自由度可以通過計算機構中所有活動構件的自由度數之和，再減去約束條件的數目來得到。具體計算時，需要考慮機構的拓撲結構、運動副類型及數量等因素。計算方法

空間連桿機構自由度分析實例實例一某空間四桿機構，由四個剛性構件通過四個轉動副連接而成。該機構的自由度為1，即機構能夠實現一個獨立的旋轉運動。實例二某空間六桿機構，由六個剛性構件通過八個轉動副連接而成。該機構的自由度為2，即機構能夠實現兩個獨立的旋轉運動。實例三某空間八桿機構，由八個剛性構件通過十二個轉動副連接而成。該機構的自由度為3，即機構能夠實現三個獨立的旋轉運動。05機構運動簡圖與自由度關系探討機構運動簡圖是用規定的線條和符號表示機構中各構件的運動關系和相對位置的簡化圖形。機構運動簡圖的定義機構運動簡圖能夠直觀地反映機構的組成、運動副的類型和數目以及構件之間的連接關系，從而影響機構的自由度。具體來說，機構運動簡圖中的運動副類型和數目決定了機構的約束條件，進而影響了機構的自由度。機構運動簡圖對自由度的影響機構運動簡圖對自由度影響自由度的定義自由度是機構中獨立運動的構件數目，它反映了機構運動的靈活性和復雜性。自由度對機構性能的影響機構的自由度直接影響其運動性能和動力學特性。自由度越多，機構的運動越靈活，但同時也增加了機構的復雜性和控制難度。因此，在機構設計中需要綜合考慮自由度的數量和質量，以實現機構性能的最優化。自由度對機構性能影響機構運動簡圖的優化策略在繪制機構運動簡圖時，應遵循簡潔明了、準確無誤的原則。同時，可以通過優化圖形布局、采用標準符號和線條等方式提高機構運動簡圖的可讀性和易理解性。自由度的優化策略在機構設計中，可以通過減少不必要的約束、增