機(jī)械原理2平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析工程課件

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1、機(jī) 械 原 理參考教材：參考教材：機(jī)械原理機(jī)械原理，朱理主編，高等教育出版社；，朱理主編，高等教育出版社；機(jī)械原理機(jī)械原理（第七版）孫桓、陳作模、葛文杰主編，高等教育出版社；（第七版）孫桓、陳作模、葛文杰主編，高等教育出版社；機(jī)械原理教程機(jī)械原理教程（第二版）申永勝主編，清華大學(xué)出版社；（第二版）申永勝主編，清華大學(xué)出版社；機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖2機(jī)構(gòu)的組成原理和機(jī)構(gòu)分析4機(jī)構(gòu)的組成3 1自由度計(jì)算、確定運(yùn)動條件3 3第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析難點(diǎn)難點(diǎn)機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算，尤其是虛約束的判定重點(diǎn)重點(diǎn)1、機(jī)構(gòu)相關(guān)基本概念；2、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制；3、機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算；4、機(jī)構(gòu)的組成原理及機(jī)構(gòu)分析。第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)

2、構(gòu)分析2、1機(jī)構(gòu)的組成第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析 據(jù)機(jī)構(gòu)中構(gòu)件相互運(yùn)動形式：平面機(jī)構(gòu) 空間機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)的組成要素機(jī)構(gòu)的組成要素、構(gòu)件、構(gòu)件運(yùn)動的最小單元 構(gòu)件零件 多個(gè)零件的剛性系統(tǒng)零件零件制造的最小單元機(jī)械機(jī)械機(jī)器機(jī)器機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)構(gòu)件構(gòu)件零件零件 2、運(yùn)動副、運(yùn)動副：運(yùn)動副運(yùn)動副：兩個(gè)構(gòu)件直接接觸形成的可動聯(lián)接。兩個(gè) 直接接觸 可動 聯(lián)接 運(yùn)動副元素運(yùn)動副元素：參加接觸構(gòu)成運(yùn)動副的部分第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析12第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析對運(yùn)動副的理解要把握以下三點(diǎn)：（）運(yùn)動副是一種聯(lián)接；（）運(yùn)動副由兩個(gè)直接接觸的構(gòu)件組成；（）組成運(yùn)動副的兩個(gè)構(gòu)件之間有相對運(yùn)動運(yùn)動副是機(jī)械原理中最重要的概念之一運(yùn)動副是機(jī)械原

3、理中最重要的概念之一請看教學(xué)示例3 3、運(yùn)動副分類、運(yùn)動副分類自由度：構(gòu)件相對于其它構(gòu)件的獨(dú)立運(yùn)動的數(shù)目約束：對自由度的限制。第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析 x y o Sx 移動y 移動z 轉(zhuǎn)動平面構(gòu)件加入運(yùn)動副后，僅剩余一個(gè)自由度。按構(gòu)成運(yùn)動副兩構(gòu)件的相對運(yùn)動形式分按構(gòu)成運(yùn)動副兩構(gòu)件的相對運(yùn)動形式分平面運(yùn)動副：組成運(yùn)動副的兩構(gòu)件的相對運(yùn)動為平面運(yùn)動空間運(yùn)動副：組成運(yùn)動副的兩構(gòu)件的相對運(yùn)動為空間運(yùn)動第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析按組成運(yùn)動副的兩運(yùn)動副元素的接觸形式分按組成運(yùn)動副的兩運(yùn)動副元素的接觸形式分低副：兩構(gòu)件通過面接觸 轉(zhuǎn)動副：兩構(gòu)件之間只做相對轉(zhuǎn)動，也稱鉸鏈；移動副：兩構(gòu)件之間只做相對移動。高副：兩

4、構(gòu)件通過點(diǎn)或線接觸。第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析按構(gòu)成運(yùn)動副兩構(gòu)件的相對運(yùn)動分按構(gòu)成運(yùn)動副兩構(gòu)件的相對運(yùn)動分轉(zhuǎn)動副：組成運(yùn)動副的兩構(gòu)件的相對運(yùn)動為轉(zhuǎn)動；移動副：組成運(yùn)動副的兩構(gòu)件的相對運(yùn)動為移動；螺旋副：組成運(yùn)動副的兩構(gòu)件的相對運(yùn)動為螺旋運(yùn)動；球面副：組成運(yùn)動副的兩構(gòu)件的相對運(yùn)動為球面運(yùn)動等。按運(yùn)動副引入的約束數(shù)分按運(yùn)動副引入的約束數(shù)分級副：引入一個(gè)約束的運(yùn)動副級副：引入二個(gè)約束的運(yùn)動副級副：引入五個(gè)約束的運(yùn)動副第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析注：注：平面運(yùn)動副：至少為級。（平面副本身就帶入三個(gè)約束，為級副）空間運(yùn)動副：從級副到級副均有。特別，螺旋副為級副按運(yùn)動副封閉的形式分按運(yùn)動副封閉的形式分幾何封閉：借助

5、于構(gòu)件形狀所產(chǎn)生的幾何約束來封閉，如 轉(zhuǎn)動副，移動副等力封閉：借助于重力、彈簧力等來封閉，如 平面副，平面高副等第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析4 4、運(yùn)動鏈與機(jī)構(gòu)、運(yùn)動鏈與機(jī)構(gòu)運(yùn)動鏈運(yùn)動鏈：兩個(gè)或兩個(gè)以上的構(gòu)件通過運(yùn)動副的聯(lián)接而構(gòu)成的相對可動的系統(tǒng)。兩個(gè)或兩個(gè)以上 運(yùn)動副聯(lián)接 相對可動分類分類：閉式運(yùn)動鏈（閉鏈）：運(yùn)動鏈各構(gòu)件構(gòu)成首據(jù)是否閉合 （常用）末封閉的系統(tǒng)，如 開式運(yùn)動鏈（開鏈）：運(yùn)動鏈各構(gòu)件未構(gòu)成 （機(jī)械手）首末封閉系統(tǒng)，如另有：平面運(yùn)動鏈和空間運(yùn)動鏈之分第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)：在運(yùn)動鏈中，將某一構(gòu)件固定則成為機(jī)構(gòu)。其中：固定的構(gòu)件機(jī)架機(jī)架（相對參照物固定）相對機(jī)架運(yùn)動的構(gòu)件又分：原

6、動件原動件按給定的已知運(yùn)動規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動的構(gòu)件從動件從動件運(yùn)動規(guī)律取決于原動件的運(yùn)動規(guī)律+機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)、構(gòu) 件尺寸等2、2機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析一、概述：一、概述：1 1、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖：忽略那些與機(jī)構(gòu)運(yùn)動無關(guān)的因素，僅用規(guī)定規(guī)定的符號和線條，按一定比例比例繪出的反映機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對位置及相對運(yùn)動關(guān)系的簡單圖形。2 2、避開與運(yùn)動無關(guān)的因素、避開與運(yùn)動無關(guān)的因素：諸如構(gòu)件的外形、斷面尺寸、運(yùn)動副內(nèi)部結(jié)構(gòu)。3 3、繪制原則、繪制原則：簡單、規(guī)范、準(zhǔn)確地反映運(yùn)動關(guān)系。4 4、要能反映出、要能反映出：構(gòu)件的數(shù)目、長度，運(yùn)動副的類型、數(shù)目、運(yùn)動副之間的相對位置，原動件、機(jī)架等。5 5

7、、用途、用途：機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，工程語言；運(yùn)動分析和受力分析；機(jī)構(gòu)的分類和研究。第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析另另：機(jī)構(gòu)示意圖二、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制二、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制1 1、運(yùn)動副運(yùn)動副的表示的表示:第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析 2 2、構(gòu)件構(gòu)件的表示的表示3.3.繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析（1 1）分析機(jī)構(gòu)：）分析機(jī)構(gòu)：判斷機(jī)架、原動件、執(zhí)行部件；沿運(yùn)動傳遞路線，分析原動件的運(yùn)動如何傳至執(zhí)行部件；數(shù)清從動件、構(gòu)件數(shù)目、運(yùn)動副類型和數(shù)目；（2）合理選擇投影面投影面；（3）選擇適當(dāng)?shù)谋壤弑壤撸▽?shí)長/圖長）；（4）按順序順序用規(guī)定符號規(guī)定符號繪圖，并標(biāo)出

8、原動件運(yùn)動方向。第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析例例：圖為鄂式破碎機(jī)。當(dāng)曲軸1繞軸心O連續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，動鄂板5繞軸心F往復(fù)擺動，從而將礦石軋碎。試?yán)L制此破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析分析分析：（1）原動件曲軸1；執(zhí)行部件動鄂板5；運(yùn)動傳遞路線，其中構(gòu)件 數(shù)目，運(yùn)動副類型，數(shù)目。（2）選擇視圖平面（3）確定比例尺（實(shí)際尺寸m/圖上尺寸mm）（4）從原動件開始繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，標(biāo)構(gòu)件、運(yùn)動副序號以及原動件運(yùn)動方向。第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析習(xí)題1習(xí)題2習(xí)題3例第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析2、3平面機(jī)構(gòu)的自由度一、概念一、概念自由度自由度：構(gòu)件獨(dú)立運(yùn)動的數(shù)目；xyxy約束約束：對構(gòu)件運(yùn)動的限制作用。二、平面機(jī)

9、構(gòu)自由度的計(jì)算二、平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)自由度機(jī)構(gòu)自由度：機(jī)構(gòu)獨(dú)立運(yùn)動的數(shù)目稱為機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)獨(dú)立運(yùn)動的數(shù)目為:所有活動構(gòu)件的自由度的和減去所有運(yùn)動副引入約束數(shù)目的和。1 1、平面機(jī)構(gòu)自由度的一般公式、平面機(jī)構(gòu)自由度的一般公式 對于具有n個(gè)活動構(gòu)件活動構(gòu)件的平面機(jī)構(gòu)，若各構(gòu)件之間共構(gòu)成了Pl個(gè)低副和Ph個(gè)高副，則它們共引入(2Pl+Ph)個(gè)約束。機(jī)構(gòu)的自由度F顯然應(yīng)為:F=3nF=3n(2P(2Pl l+P+Ph h)=3n)=3n2P2Pl lP Ph h例例：計(jì)算下列機(jī)構(gòu)的自由度第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析n=2,Pn=2,Pl l=3,P=3,Ph h=0=0 F

10、=3nF=3n2P2Pl lP Ph h=3*2-2*3=0=3*2-2*3=0n=3,Pn=3,Pl l=5,P=5,Ph h=0=0 F=3nF=3n2P2Pl lP Ph h=3*3-2*5=-1=3*3-2*5=-1n=3,Pn=3,Pl l=4,P=4,Ph h=0=0 F=3nF=3n2P2Pl lP Ph h=3*3-2*4=1=3*3-2*4=1n=4,Pn=4,Pl l=5,P=5,Ph h=0=0 F=3nF=3n2P2Pl lP Ph h=3*4-2*5=2=3*4-2*5=2第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析2 2、機(jī)構(gòu)自由度意義及機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件、機(jī)構(gòu)自由度意義及機(jī)構(gòu)具有確

11、定運(yùn)動的條件 所謂機(jī)構(gòu)的自由度，實(shí)質(zhì)上就是機(jī)構(gòu)具有確定位置時(shí)所必須給定的獨(dú)立運(yùn)動參數(shù)的數(shù)目。機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)也就是機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)具有的原動件數(shù)目，應(yīng)大于零。3 3、關(guān)于自由度的說明、關(guān)于自由度的說明 （1）自由度F0F0，且F=F=原動件數(shù)目原動件數(shù)目，則各構(gòu)件間的相對運(yùn)動是確定的機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件。（2）自由度F=0F=0，系統(tǒng)為桁架系統(tǒng)，為靜定的。（例）自由度F=-F=-1 1，則成為超靜定的系統(tǒng)。（例）第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析（3）自由度F0F0，且F原動件數(shù)目，則構(gòu)件運(yùn)動是不確定的，機(jī)構(gòu)會沿阻力最小方向運(yùn)動。（4）自由度F0F0，且F原動件數(shù)目，則構(gòu)件間運(yùn)動產(chǎn)生干涉，甚至構(gòu)件斷裂。（5）平面

12、機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式，主要用于連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)或它們形成的組合機(jī)構(gòu)中，不能用于那些含有柔性構(gòu)件的機(jī)構(gòu)中。2、4計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析 1 1、復(fù)合鉸鏈、復(fù)合鉸鏈CB321A5E6D 增加構(gòu)件5、6 后，n=5，pl=6，ph=0 F=3n-2pl-ph=35-26=3 顯然是錯誤的 如圖：n=3，pl=4，ph=0 F=3n-2pl-ph=33-24=1312 推廣推廣：m個(gè)構(gòu)件鉸接在一起，有(m-1)個(gè)轉(zhuǎn)動副 上例：F=35-27=1第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析 由兩個(gè)以上構(gòu)件在同一處構(gòu)成的重合轉(zhuǎn)動副稱為復(fù)合復(fù)合鉸鏈鉸鏈，如：12 3213第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析 例例：

13、活動構(gòu)件活動構(gòu)件：n=7 運(yùn)動副運(yùn)動副：不考慮復(fù)合鉸鏈，pl=6，ph=0，F(xiàn)=3n-2pl-ph =9（）考慮復(fù)合鉸鏈，pl=10，ph=0，F(xiàn)=3n-2pl-ph =1（）第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析 2 2、兩個(gè)構(gòu)件之間形成多個(gè)運(yùn)動副、兩個(gè)構(gòu)件之間形成多個(gè)運(yùn)動副 同一構(gòu)件多個(gè)轉(zhuǎn)動副軸線重合F=31-22=-1（）F=31-21=1 多個(gè)移動副導(dǎo)路平行 F=32-22-1=1多個(gè)高副在特定幾何條件下（法線重合）F=32-22-1=1第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析 3 3、局部自由度局部自由度不影響機(jī)構(gòu)整體運(yùn)動的自由度，稱為局部自由度。例如：圖示滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)F=3n-2pl-ph=2（）焊接法焊接

14、法：仍采用原公式，但活動構(gòu)件、運(yùn)動副數(shù)目均變化。F=3n-2PL-PH=1變換公式變換公式：在原公式中減去局部自由度。F=3n-(2pl+ph)-F =1局部自由度常出現(xiàn)場合局部自由度常出現(xiàn)場合：活動摩擦變?yōu)闈L動摩擦?xí)r添加的滾子，軸承中的滾珠等。第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析 3 3、虛約束虛約束不起獨(dú)立限制作用的約束。虛約束處理方法：虛約束處理方法：計(jì)算自由度時(shí)，將虛約束去除。此時(shí)，自由度計(jì)算公式為：F=3n-(2pl+ph-p)-F其中：n活動構(gòu)件數(shù)目 pl、ph分別為低副數(shù)和高副數(shù) p虛約束個(gè)數(shù) F局部自由度約束此為平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算的完整公式第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析 虛約束常出現(xiàn)場合虛約束常出現(xiàn)

15、場合1 1、兩構(gòu)件之間形成多個(gè)運(yùn)動副。2 2、用轉(zhuǎn)動副聯(lián)接兩構(gòu)件上軌跡重合的點(diǎn)。AB=CD=EF，BC=AD BE=AF F=34 (26+0-0)-0=0 錯誤E點(diǎn)軌跡重合 EF為虛約束（或AB、CD)F=34-(26+0-1)-0=1 第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析3 3、用雙轉(zhuǎn)動副構(gòu)件聯(lián)接兩構(gòu)件上距離不變的兩點(diǎn)。如圖：DC間 距離不變?nèi)鐖D：AB間 距離不變F=34-(26+0-1)-0=14 4、不影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動的對稱部分，且p=2pl+ph-3n其中：n 、pl、ph為重復(fù)重復(fù)部分部分構(gòu)件、低副和高副數(shù)。如：第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析其中：p=2pl+ph-3n =2所以，機(jī)構(gòu)自由度為：F=3n-(

16、2pl+ph-p)-F =15-（10+6-2）-0 =1第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析 虛約束對機(jī)構(gòu)工作性能的影響虛約束對機(jī)構(gòu)工作性能的影響1 1、虛約束雖然對運(yùn)動不起作用，但有增加構(gòu)件剛性、使構(gòu)件受力均衡等作用。如2 2、只有嚴(yán)格的滿足幾何條件，虛約束才為虛約束，否則為有效約束，減少機(jī)構(gòu)自由度，影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動。如3 3、虛約束的存在使得制造精度提高，增加了制造成本。所以，從保證機(jī)構(gòu)運(yùn)動靈活度和便于加工裝配等方面來說，應(yīng)盡量減少自由度。第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析 例例1 1：計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)自由度，并判斷機(jī)構(gòu)是否具有確定運(yùn)動。（1 1）自由度計(jì)算 活動構(gòu)件活動構(gòu)件數(shù)：n=9 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)：D 處為復(fù)合鉸鏈

17、,m=3;構(gòu)件8為虛約束；C、H 處為局部自由度第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析 運(yùn)動副運(yùn)動副：pl=11ph=3p=1F=2自由度自由度：F=3n-(2pl+ph-p)-F =27-(22+3-1)-2 =1（2 2）機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件：原動件數(shù)目=自由度個(gè)數(shù) 所以，機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動。第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析 總結(jié)總結(jié)：計(jì)算自由度的一般步驟1 1：數(shù)清活動構(gòu)件數(shù)目；2 2：考察機(jī)構(gòu)中有無虛約束、局部自由度、復(fù)合鉸鏈等特殊情況；3 3：寫明機(jī)構(gòu)自由度全公式F=3n-(2pl+ph-p)-F 中各小項(xiàng)，并計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度；4 4：判斷機(jī)構(gòu)是否具有確定運(yùn)動；第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析 例例1 1：計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)自

18、由度，并判斷機(jī)構(gòu)是否具有確定運(yùn)動。注注：C 處為復(fù)合鉸鏈；E處為虛約束；F 處為局部自由度F=36-(28+1-0)-0=1F=38-(210+1-0)-1=2例例2 2：如圖所示，已知：DE=FG=HI，且相互平行；DF=EG，且相互平行；DH=EI，且相互平行。計(jì)算此機(jī)構(gòu)的自由度(若存在局部自由度、復(fù)合鉸鏈、虛約束請標(biāo)出）。局部自由度復(fù)合鉸鏈虛約束例例3 3：計(jì)算圖所示機(jī)構(gòu)的自由度(若存在局部自由度、復(fù)合鉸鏈、虛約束請標(biāo)出）。局部自由度虛約束第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析2、5平面機(jī)構(gòu)組成原理平面機(jī)構(gòu)的組成原理2基本桿組的概念3 1平面機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析3 3第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)都是由機(jī)架、原動

19、件和從動件組構(gòu)成的。原動件原動件從動件組從動件組機(jī)架機(jī)架 一、基本桿組的概念一、基本桿組的概念第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析基本桿組基本桿組 對具有確定相對運(yùn)動的對具有確定相對運(yùn)動的低副機(jī)構(gòu)低副機(jī)構(gòu)（原動件數(shù)（原動件數(shù)=自由度數(shù)），將原動件和自由度數(shù)），將原動件和機(jī)架拆下，剩余的從動件系統(tǒng)就是一個(gè)自由度為零的運(yùn)動鏈。若將其進(jìn)一步機(jī)架拆下，剩余的從動件系統(tǒng)就是一個(gè)自由度為零的運(yùn)動鏈。若將其進(jìn)一步拆為不可再拆的自由度為零的運(yùn)動鏈，即得到拆為不可再拆的自由度為零的運(yùn)動鏈，即得到基本桿組基本桿組。簡稱。簡稱“桿組桿組”DCAB+EFAODCBEF F=32-23=0O+第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析基本桿組的類型基本

20、桿組的類型F=3 n 2 Pl=0由桿組的定義：由桿組的定義：3 n=2 Pl級組級組級組級組級組級組名稱名稱構(gòu)件數(shù)、低副數(shù)構(gòu)件數(shù)、低副數(shù)桿組的基本型桿組的基本型 n=2；Pl=3 n=4；Pl=6 n=4；Pl=6桿組的級別按其中所含最大封閉形邊數(shù)確定。桿組的級別按其中所含最大封閉形邊數(shù)確定。概念：桿組的外接副、內(nèi)接副。概念：桿組的外接副、內(nèi)接副。外接副內(nèi)接副桿組的演化桿組的演化第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析桿組的演化途徑桿組的演化途徑轉(zhuǎn)動副變移動副轉(zhuǎn)動副變移動副桿長的變化桿長的變化級組級組的基本型的基本型 n=2；PL=3ACB12桿組的演化途徑桿組的演化途徑轉(zhuǎn)動副變移動副轉(zhuǎn)動副變移動副桿長的變化

21、桿長的變化級組級組的基本型的基本型 n=2；PL=3ACB12桿組的演化桿組的演化第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析級組級組的基本型的基本型 n=4；Pl=6ACB1234DEF桿組的演化途徑桿組的演化途徑轉(zhuǎn)動副變移動副轉(zhuǎn)動副變移動副桿長的變化桿長的變化桿組的演化桿組的演化第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析1 1、基本機(jī)構(gòu)、基本機(jī)構(gòu) （原動件（原動件+機(jī)架）機(jī)架）2 2、機(jī)構(gòu)的組成、機(jī)構(gòu)的組成（基本機(jī)構(gòu)（基本機(jī)構(gòu)+桿組）桿組）v 按機(jī)構(gòu)實(shí)際所需的自由度和按機(jī)構(gòu)實(shí)際所需的自由度和原動件類型選擇基本機(jī)構(gòu)。原動件類型選擇基本機(jī)構(gòu)。v 選擇基本桿組搭接新機(jī)構(gòu)選擇基本桿組搭接新機(jī)構(gòu) 。v（自由度數(shù)始終等于

22、原動件數(shù)）（自由度數(shù)始終等于原動件數(shù)）要領(lǐng)要領(lǐng) 桿組的外桿組的外接副參與搭接，接副參與搭接，但必須搭在運(yùn)但必須搭在運(yùn)動已確定處動已確定處。二、平面機(jī)構(gòu)的組成原理二、平面機(jī)構(gòu)的組成原理第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析結(jié)論：結(jié)論：34121）用桿組搭接機(jī)構(gòu)）用桿組搭接機(jī)構(gòu)不代入多余的約束不代入多余的約束不代入多余的自由度不代入多余的自由度機(jī)構(gòu)的自由度不變。機(jī)構(gòu)的自由度不變。2）對桿組概念的理解：）對桿組概念的理解：F=0，不能理解為不能動。而是，桿組參與不能理解為不能動。而是，桿組參與搭接機(jī)構(gòu)時(shí)不會引入多余的約束和自由度。搭接機(jī)構(gòu)時(shí)不會引入多余的約束和自由度。56第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析1 1、基本機(jī)構(gòu)、基本

23、機(jī)構(gòu) （原動件（原動件+機(jī)架）機(jī)架）2 2、機(jī)構(gòu)的組成、機(jī)構(gòu)的組成（基本機(jī)構(gòu)（基本機(jī)構(gòu)+桿組）桿組）3 3、平面機(jī)構(gòu)的級別、平面機(jī)構(gòu)的級別機(jī)構(gòu)的級別按其中所含桿組的最高級別確定。機(jī)構(gòu)的級別按其中所含桿組的最高級別確定。第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析三、平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析三、平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析是機(jī)構(gòu)組成的機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析是機(jī)構(gòu)組成的逆過程逆過程，也可稱為機(jī)構(gòu)的，也可稱為機(jī)構(gòu)的拆桿組拆桿組。步驟及注意事項(xiàng)步驟及注意事項(xiàng)1。除去機(jī)構(gòu)中除去機(jī)構(gòu)中的虛約束和局部自的虛約束和局部自由度。計(jì)算自由度，由度。計(jì)算自由度，明確原動件。明確原動件。2。拆桿組。一拆桿組。一般是從遠(yuǎn)離原動件般是從遠(yuǎn)離原動件處開

24、始拆，應(yīng)首先處開始拆，應(yīng)首先試拆試拆級組，若不級組，若不成再試拆高一級桿成再試拆高一級桿組。重復(fù)進(jìn)行直至組。重復(fù)進(jìn)行直至原動件。原動件。123456789567834 F=38-211=2第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析 機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析是機(jī)構(gòu)組成的機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析是機(jī)構(gòu)組成的逆過程逆過程，也可稱為機(jī)構(gòu)的，也可稱為機(jī)構(gòu)的拆桿組拆桿組。步驟及注意事項(xiàng)步驟及注意事項(xiàng)1。除去機(jī)構(gòu)中除去機(jī)構(gòu)中的虛約束和局部自的虛約束和局部自由度。計(jì)算自由度，由度。計(jì)算自由度，明確原動件。明確原動件。2。拆桿組。一拆桿組。一般是從遠(yuǎn)離原動件般是從遠(yuǎn)離原動件處開始拆，應(yīng)首先處開始拆，應(yīng)首先試拆試拆級組，若不級組，若不成再試拆高一級桿成

25、再試拆高一級桿組。重復(fù)進(jìn)行直至組。重復(fù)進(jìn)行直至原動件。原動件。123456789567834 F=38-211=23。注意：注意：（1）拆解桿組前拆解桿組前后。自由度不應(yīng)后。自由度不應(yīng)發(fā)生變化。剩余發(fā)生變化。剩余部分還應(yīng)是機(jī)構(gòu)。部分還應(yīng)是機(jī)構(gòu)。（2）復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈應(yīng)按復(fù)合的次數(shù)應(yīng)按復(fù)合的次數(shù)拆多次。拆多次。（3）原動件的不原動件的不同會直接影響機(jī)同會直接影響機(jī)構(gòu)拆解次序和結(jié)構(gòu)拆解次序和結(jié)果。果。級機(jī)構(gòu)三、平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析三、平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析例題：例題：分別以分別以2、6構(gòu)件為原動件，分析圖示機(jī)構(gòu)的組成。構(gòu)件為原動件，分析圖示機(jī)構(gòu)的組成。123456F=3 5-2 7 =1若以構(gòu)件若以構(gòu)件2為原動件為原動件345612 級機(jī)構(gòu)例題：例題：分別以分別以2、6構(gòu)件為原動件，分析圖示機(jī)構(gòu)的組成。構(gòu)件為原動件，分析圖示機(jī)構(gòu)的組成。123456F=3 5-2 7 =1若以構(gòu)件若以構(gòu)件6為原動件為原動件234516 級機(jī)構(gòu)第二章 機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析