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自由度和速度分析 第一页，共29页。 §1-1 运动副及其分类(平面) P.6 机构←构件通过联接 运动副－构件之间直接接触并能产生一定 形式相对运动的(可动)联接。 →运动副 两构件接触形式 点、线接触→高副 面接触 →低副 第二页，共29页。 1.低 副 两构件通过面接触组成的运动副 p.6 ①转 动 副(铰链): ②移 动 副： 固定铰链：两构件中有一个是固定的 活动铰链：两构件都不固定。 两构件在接触处 只允许相对移动。 图1-3 第三页，共29页。 2.高副：两构件通过点或线接触组成的运动副。 图1－4 常见：凸轮副(b)、齿轮副 (c) 3.其它：球面副；螺旋副(空间运动副) 1 1 1 运动副表示方法：图1－6(书P.8) 转动副 移动副 高副 第四页，共29页。 二.机构运动简图： §1－2平面机构的运动简图 p.8 (平面)机构←(具有确定运动)构件组成 2.构件的表示方法： 固定件(机架): 原动件(输入构件): 从动件: (线条)图1－7 p.8 →一个构件可有若干个运动副元素 描述运动的参考系 :运动规律已知的构件 其余活动构件 要研究机构首先要表达机构 一. 构件的分类及表示法： 1.分类：P.8 第五页，共29页。 表达各构件相对 运动关系的简单图形 (表达机构运动的语言) 与运动有关的因素： 1.构件数目 2.运动副数目及类型 3.运动副之间的相对位置 表达方式： 1.线条代表构件 2.符号代表运动副 3.按比例作图 （区别“机构示意图”） 作图步骤： 1.分析结构和相对运动 动作原理、构件数(固定、活动)、运动副数及类型) 2.选择视图平面和比例尺 3.选择原动件的一个位置 4.按表达方式作图 (机构演示) 二.机构运动简图： 第六页，共29页。 转动副 机架 移动副 凸轮副 齿轮副 运动副用符号代表 第七页，共29页。 机架→原动件→从动件 例2: 作图步骤： 1.分析结构和相对运动 2.选择视图平面和比例尺 3.选择原动件的一个位置 4.按表达方式作图 例1: 第八页，共29页。 图1-9 活塞泵 p.9 图(1－8) 颚式破碎机 p.9 1.找固定件(1个) 、 原动件(≥1个) 、 从动件 2.找运动副 第九页，共29页。 例5: μL 3 作业：1-1，1-3 ， p.16 第十页，共29页。 §1－3平面机构的自由度 p.10 一.自由构件的自由度 自由构件作平面运动 二. 运动副引入的约束: →三个自由度(三个独立运动的可能性) 自由构件作空间运动 →六个自由度 →引入两个约束 →引入一个约束 t t n n 三. 平面机构的自由度 ┌低副(转动副、移动副） └高副 第十一页，共29页。 三. 平面机构的自由度（Ｆ）(F＞0) 当Ｆ＝原动件的数目→机构有确定运动 (F=0不动；多于不确定;少于破坏） (1)计算式： Ｆ＝３ｎ－２ＰＬ－ＰＨ （1－1） ｎ －活动构件数（原动件＋从动件） ＰＬ－低副数目 ＰＨ－高副数目 (2)机构具有确定运动的条件: (3)计算平面机构自由度的注意事项: 第十二页，共29页。 K=4 ; n=3 ; pL=4 ; pH =0 F=3×3－2×4－0=1 有一个机架、自由度 F?0、 原动件数目＝机构自由度数目 例7: 有确定运动 K=7 , n=7－1= 6 , PL = 8 , PH =1 (3与5同一构件) F=3n－2PL－PH=3×6－2×8－1 =1 Ｆ＝原动件 →机构有确定运动 3 例6: (2)机构具有确定运动的条件: p.11倒2 (F=0不动；多于不确定 ;少于破坏） 第十三页，共29页。 1.例图(1－10) K=5, n=K－1=4, PL=5, 原动件数=1 → F=3n－2PL－PH=3×4－2×5=2 → F ＞原动件数 →机构运动不确定 2.例图(1－11) K=4, n=K－1=3,原动件数=2 ，PL=4 →F=3n－2PL－PH=3×3－2×4=1 → F ＜原动件数 →杆2被拉断 3.例图(1－12) → F=0 →机构不动 K=5, n=K－1=4, PL=6 →F=3n－2PL－PH=3×4－2×6=0 2 第十四页，共29页。 例11:修改手动冲床的设计 n=2,PL=3 F=0 n=3,PL=4, F=1 减少一个约束 增加一个