緒論和第一章平面機(jī)構(gòu)的自由度

1、.一、本課程的性質(zhì)、研究的對象、內(nèi)容及任務(wù)本課程的性質(zhì)、研究的對象、內(nèi)容及任務(wù) 緒論緒論1 1. .性質(zhì)：技術(shù)基礎(chǔ)課性質(zhì)：技術(shù)基礎(chǔ)課 2.2.研究對象：機(jī)械研究對象：機(jī)械3.3.內(nèi)容：機(jī)械的基本原理；內(nèi)容：機(jī)械的基本原理；4.4.任務(wù)：掌握使用維護(hù)常用機(jī)械設(shè)備的基本知識；任務(wù)：掌握使用維護(hù)常用機(jī)械設(shè)備的基本知識；常用機(jī)構(gòu)和主要零部件的工作原理、常用機(jī)構(gòu)和主要零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)方法。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)方法。掌握常用機(jī)械典型零部件的原理掌握常用機(jī)械典型零部件的原理; ;培養(yǎng)初步設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)的能力。培養(yǎng)初步設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)的能力。.二、機(jī)械的組成二、機(jī)械的組成u1.1.機(jī)械的組成機(jī)械的組成原動(dòng)

2、部分原動(dòng)部分控制部分控制部分傳動(dòng)部分傳動(dòng)部分工作部分工作部分機(jī)械動(dòng)機(jī)械動(dòng)力的來力的來源源將原動(dòng)部將原動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)分的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳和動(dòng)力傳遞給工作遞給工作部分的中部分的中間環(huán)節(jié)間環(huán)節(jié)直接完直接完成工藝成工藝工作的工作的部分部分作用作用改變運(yùn)動(dòng)速改變運(yùn)動(dòng)速度度改變運(yùn)動(dòng)形改變運(yùn)動(dòng)形式式保證機(jī)器的啟動(dòng)停保證機(jī)器的啟動(dòng)停止和正常協(xié)調(diào)動(dòng)作止和正常協(xié)調(diào)動(dòng)作緒論緒論.活塞活塞頂桿頂桿連桿連桿曲軸曲軸齒輪齒輪氣缸體氣缸體滾子滾子凸輪凸輪緒論緒論內(nèi)燃機(jī)的組成內(nèi)燃機(jī)的組成.控制器控制器(控制控制)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)(原動(dòng)原動(dòng))帶帶(傳動(dòng)傳動(dòng))減速器減速器(傳動(dòng)傳動(dòng))波輪波輪(工作工作)自動(dòng)洗衣機(jī)的組成自動(dòng)洗衣機(jī)的組成緒論

3、緒論.緒論緒論.u2.2.機(jī)器、機(jī)構(gòu)、機(jī)械機(jī)器、機(jī)構(gòu)、機(jī)械機(jī)器：為某種使用要求而設(shè)計(jì)的一種執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)器：為某種使用要求而設(shè)計(jì)的一種執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng) 的裝置。的裝置。 例：各種車輛、機(jī)器人、各種機(jī)床、軋鋼設(shè)備等例：各種車輛、機(jī)器人、各種機(jī)床、軋鋼設(shè)備等機(jī)構(gòu)：也是一種裝置，只能傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。機(jī)構(gòu)：也是一種裝置，只能傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 例：內(nèi)燃機(jī)的連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)例：內(nèi)燃機(jī)的連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)機(jī)械：機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。從組成與運(yùn)動(dòng)學(xué)上機(jī)器機(jī)械：機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。從組成與運(yùn)動(dòng)學(xué)上機(jī)器 與機(jī)械沒有區(qū)別。與機(jī)械沒有區(qū)別。 機(jī)器與機(jī)構(gòu)聯(lián)系機(jī)器與機(jī)構(gòu)聯(lián)系 共性：各部分間具有確定的相對運(yùn)動(dòng)；

4、共性：各部分間具有確定的相對運(yùn)動(dòng)； 聯(lián)系：機(jī)構(gòu)組成了機(jī)器。聯(lián)系：機(jī)構(gòu)組成了機(jī)器。緒論緒論.緒論緒論蒸汽機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車.緒論緒論工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人.緒論緒論內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī).電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)動(dòng)爪動(dòng)爪定爪定爪滑桿滑桿凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)蝸桿傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)工件工件工件自動(dòng)載送裝置工件自動(dòng)載送裝置緒論緒論.緒論緒論自動(dòng)機(jī)床自動(dòng)機(jī)床.緒論緒論調(diào)速器調(diào)速器.緒論緒論牛頭刨床牛頭刨床.緒論緒論轉(zhuǎn)塔刀架轉(zhuǎn)塔刀架.緒論緒論小型抓片機(jī)構(gòu)小型抓片機(jī)構(gòu).u3.3.零件與構(gòu)件零件與構(gòu)件零件：組成機(jī)械的需要一個(gè)個(gè)單獨(dú)加工的部分，不零件：組成機(jī)械的需要一個(gè)個(gè)單獨(dú)加工的部分，不 能再拆的最小單元，亦稱制造單元。能再拆的最小單元

5、，亦稱制造單元。分類分類通用零件：通用零件：齒輪、螺釘、軸、彈簧齒輪、螺釘、軸、彈簧專用零件：汽輪機(jī)葉片、內(nèi)燃機(jī)活塞專用零件：汽輪機(jī)葉片、內(nèi)燃機(jī)活塞構(gòu)件：在機(jī)械中作為整體參與運(yùn)動(dòng)的部分，亦稱制構(gòu)件：在機(jī)械中作為整體參與運(yùn)動(dòng)的部分，亦稱制 造單元。造單元。 例：連桿機(jī)構(gòu)、聯(lián)軸器、滾動(dòng)軸承例：連桿機(jī)構(gòu)、聯(lián)軸器、滾動(dòng)軸承 零件組成了構(gòu)件，構(gòu)件組成了機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)組成了機(jī)械。零件組成了構(gòu)件，構(gòu)件組成了機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)組成了機(jī)械。緒論緒論.軸軸直齒圓柱齒輪直齒圓柱齒輪彈簧彈簧各種零件各種零件緒論緒論.套筒套筒螺栓螺栓墊圈墊圈螺母螺母軸瓦軸瓦連桿蓋連桿蓋連桿體連桿體連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)緒論緒論.聯(lián)軸器聯(lián)軸器滾動(dòng)軸承滾動(dòng)

6、軸承緒論緒論.三、本課程的要求及考核方式本課程的要求及考核方式 1 1. .要求：上課認(rèn)真聽講，按時(shí)獨(dú)立完成作業(yè)；要求：上課認(rèn)真聽講，按時(shí)獨(dú)立完成作業(yè)； 按時(shí)、按要求參加實(shí)驗(yàn)；按時(shí)、按要求參加實(shí)驗(yàn)； 遵守課堂紀(jì)律，不遲到、不早退。遵守課堂紀(jì)律，不遲到、不早退。實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：4 4學(xué)時(shí)（學(xué)時(shí)（2 2次）次）理論：理論：6060學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)：學(xué)時(shí)：6464學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)平時(shí)：平時(shí)：1010實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：1010期末考試：期末考試：8080（閉卷）（閉卷）考核：總分考核：總分1001003.3.課程設(shè)計(jì)：課程設(shè)計(jì)：2 2周周 考核：繪圖考核：繪圖+ +說明書說明書+ +答辯答辯+ +考勤考勤 緒論緒論2.2.

7、考核方式：考核方式：.第一章第一章 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖及自由度平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖及自由度 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副；平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副；1機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖繪制（實(shí)驗(yàn)）；機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖繪制（實(shí)驗(yàn)）；2平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算；平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算；3機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)條件。機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)條件。4本章主要內(nèi)容：本章主要內(nèi)容：.第一章第一章 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖及自由度平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖及自由度1-1 1-1 運(yùn)動(dòng)副及其分類運(yùn)動(dòng)副及其分類1-2 1-2 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖1-3 1-3 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度 平面機(jī)構(gòu)：平面機(jī)構(gòu)：組成機(jī)構(gòu)的所有構(gòu)件組成機(jī)構(gòu)的所有構(gòu)件都在同一平面或相互都在同一平面或相互平行的平面內(nèi)

8、運(yùn)動(dòng)。平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。.1-1 1-1 運(yùn)動(dòng)副及其分類運(yùn)動(dòng)副及其分類一、運(yùn)動(dòng)副一、運(yùn)動(dòng)副1.1.運(yùn)動(dòng)副定義：運(yùn)動(dòng)副定義： 兩個(gè)構(gòu)件通過接觸組成的可動(dòng)連接。兩個(gè)構(gòu)件通過接觸組成的可動(dòng)連接。2.2.運(yùn)動(dòng)副元素：運(yùn)動(dòng)副元素： 構(gòu)件上參與接觸的點(diǎn)、線、面。構(gòu)件上參與接觸的點(diǎn)、線、面。.1-1 1-1 運(yùn)動(dòng)副及其分類運(yùn)動(dòng)副及其分類二、運(yùn)動(dòng)副分類二、運(yùn)動(dòng)副分類1.1.按兩構(gòu)件接觸特性分：按兩構(gòu)件接觸特性分：a.a.低副：兩構(gòu)件通過面接觸組成的運(yùn)動(dòng)副。低副：兩構(gòu)件通過面接觸組成的運(yùn)動(dòng)副。低副按構(gòu)件相對運(yùn)動(dòng)形式又分：低副按構(gòu)件相對運(yùn)動(dòng)形式又分：l轉(zhuǎn)動(dòng)副：兩構(gòu)件只能在平面內(nèi)作相對轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)副：兩構(gòu)件只能在平面

9、內(nèi)作相對轉(zhuǎn)動(dòng)的 運(yùn)動(dòng)副。運(yùn)動(dòng)副。l移動(dòng)副：兩構(gòu)件只能沿某一軸線方向作相對移動(dòng)副：兩構(gòu)件只能沿某一軸線方向作相對 移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副。移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副。b.b.高副：兩構(gòu)件通過點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)動(dòng)副。高副：兩構(gòu)件通過點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)動(dòng)副。典型的有典型的有: :齒輪副、齒輪副、凸輪副。凸輪副。.1-1 1-1 運(yùn)動(dòng)副及其分類運(yùn)動(dòng)副及其分類.1-1 1-1 運(yùn)動(dòng)副及其分類運(yùn)動(dòng)副及其分類2.2.另外，還有螺旋副、球面副，屬于空間運(yùn)動(dòng)副，另外，還有螺旋副、球面副，屬于空間運(yùn)動(dòng)副，我們不加以討論。我們不加以討論。.1-1 1-1 運(yùn)動(dòng)副及其分類運(yùn)動(dòng)副及其分類練習(xí)：練習(xí)：.1-1-2 2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖一

10、、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖一、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖 用規(guī)定的符號和線條按一定的比例表示構(gòu)件和用規(guī)定的符號和線條按一定的比例表示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的相對位置，并能完全反映機(jī)構(gòu)特征的簡圖。運(yùn)動(dòng)副的相對位置，并能完全反映機(jī)構(gòu)特征的簡圖。二、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制二、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制 1.1.運(yùn)動(dòng)副的符號運(yùn)動(dòng)副的符號 1 1）轉(zhuǎn)動(dòng)副：）轉(zhuǎn)動(dòng)副： 2 2）移動(dòng)副：）移動(dòng)副： 3 3）齒輪副：）齒輪副： 4 4）凸輪副：）凸輪副：.常用運(yùn)動(dòng)副的符號常用運(yùn)動(dòng)副的符號運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副名稱名稱運(yùn)動(dòng)副符號運(yùn)動(dòng)副符號兩運(yùn)動(dòng)構(gòu)件構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副兩運(yùn)動(dòng)構(gòu)件構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)副副移移動(dòng)動(dòng)副副12121212121212121212121212兩構(gòu)

11、件之一為固定時(shí)的運(yùn)動(dòng)副兩構(gòu)件之一為固定時(shí)的運(yùn)動(dòng)副122121平平面面運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)副副1-1-2 2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖.平平面面高高副副螺螺旋旋副副21121221211212球球面面球球銷銷副副121212空空間間運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)副副1212121-1-2 2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖.1-1-2 2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖桿、軸構(gòu)件桿、軸構(gòu)件固定構(gòu)件固定構(gòu)件同一構(gòu)件同一構(gòu)件一般構(gòu)件的表示方法一般構(gòu)件的表示方法 2.2.構(gòu)件（桿）符號構(gòu)件（桿）符號.三副構(gòu)件三副構(gòu)件 兩副構(gòu)件兩副構(gòu)件 1-1-2 2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖.1-1-2 2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖3.3.常用機(jī)構(gòu)符號常用機(jī)構(gòu)符

12、號在在機(jī)機(jī)架架上上的的電電機(jī)機(jī)齒齒輪輪齒齒條條傳傳動(dòng)動(dòng)帶帶傳傳動(dòng)動(dòng)圓圓錐錐齒齒輪輪傳傳動(dòng)動(dòng).1-1-2 2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖鏈鏈傳傳動(dòng)動(dòng)圓柱圓柱蝸桿蝸桿蝸輪蝸輪傳動(dòng)傳動(dòng)外嚙外嚙合圓合圓柱齒柱齒輪傳輪傳動(dòng)動(dòng)凸凸輪輪傳傳動(dòng)動(dòng)內(nèi)嚙內(nèi)嚙合圓合圓柱齒柱齒輪傳輪傳動(dòng)動(dòng)棘棘輪輪機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu).1-1-2 2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖4.4.機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件分類機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件分類1 1）固定構(gòu)件（機(jī)架）：固定不動(dòng)的構(gòu)件。）固定構(gòu)件（機(jī)架）：固定不動(dòng)的構(gòu)件。2 2）主動(dòng)件（原動(dòng)件）：按給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律單獨(dú)運(yùn)）主動(dòng)件（原動(dòng)件）：按給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律單獨(dú)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。動(dòng)的構(gòu)件。3 3）從動(dòng)件：構(gòu)件中除主動(dòng)件外的活動(dòng)構(gòu)件。）從動(dòng)

13、件：構(gòu)件中除主動(dòng)件外的活動(dòng)構(gòu)件。例：汽缸體例：汽缸體例：活塞例：活塞例：曲柄例：曲柄.先兩頭，后中間，從頭至尾走一遍，先兩頭，后中間，從頭至尾走一遍，數(shù)數(shù)構(gòu)件是多少，再看它們怎相聯(lián)。數(shù)數(shù)構(gòu)件是多少，再看它們怎相聯(lián)。 順順 口口 溜：溜：1-1-2 2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖5.5.平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制方法平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制方法1 1）明確機(jī)構(gòu)的組成：構(gòu)件數(shù)目；運(yùn)動(dòng)副種類及數(shù)目。）明確機(jī)構(gòu)的組成：構(gòu)件數(shù)目；運(yùn)動(dòng)副種類及數(shù)目。2 2）分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)：找出原動(dòng)件、從動(dòng)件。）分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)：找出原動(dòng)件、從動(dòng)件。3 3）選擇一視圖平面：充分表達(dá)機(jī)構(gòu)組成運(yùn)動(dòng)的平面。）選擇一視圖平面：充分表達(dá)機(jī)構(gòu)組

14、成運(yùn)動(dòng)的平面。4 4）選擇一合適比例尺：）選擇一合適比例尺：= =實(shí)際尺寸實(shí)際尺寸/ /圖上尺寸。圖上尺寸。5 5）用規(guī)定符號和線條繪制簡圖（從原動(dòng)件開始畫）。）用規(guī)定符號和線條繪制簡圖（從原動(dòng)件開始畫）。.1-1-2 2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖【例【例1 1】如圖所示為顎式碎礦機(jī)。當(dāng)曲軸如圖所示為顎式碎礦機(jī)。當(dāng)曲軸2 2繞其軸心繞其軸心O O連連 續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)顎板續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)顎板3 3作往復(fù)擺動(dòng)，從而將處于作往復(fù)擺動(dòng)，從而將處于 動(dòng)顎板動(dòng)顎板3 3和固定顎板和固定顎板6 6之間的礦石之間的礦石7 7軋碎。試?yán)L軋碎。試?yán)L 制此碎礦機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。制此碎礦機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。23B1ADC.1

15、-1-2 2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖【例【例2 2】如圖所示為內(nèi)燃機(jī)。燃?xì)馔苿?dòng)活塞如圖所示為內(nèi)燃機(jī)。燃?xì)馔苿?dòng)活塞1 1往復(fù)運(yùn)動(dòng)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)， 經(jīng)連桿經(jīng)連桿3 3變?yōu)榍S變?yōu)榍S4 4的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過齒輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過齒輪5 5、6 6 的嚙合傳動(dòng)，由凸輪的嚙合傳動(dòng)，由凸輪7 7帶動(dòng)頂桿帶動(dòng)頂桿8 8啟閉進(jìn)、排氣啟閉進(jìn)、排氣 閥。試?yán)L制此內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。閥。試?yán)L制此內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。5 53 34 47 79 92 21 16 6A AB BC CD D8 8E E.1-1-2 2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖【練習(xí)練習(xí)】如圖所示為活塞泵。曲柄如圖所示為活塞泵。曲柄1 1轉(zhuǎn)動(dòng)由連桿轉(zhuǎn)動(dòng)由

16、連桿2 2帶動(dòng)齒帶動(dòng)齒 扇扇3 3擺動(dòng)，從而使齒條活塞擺動(dòng)，從而使齒條活塞4 4在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 試?yán)L制此活塞泵的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。試?yán)L制此活塞泵的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。試著畫畫看？.1-1-2 2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖【練習(xí)練習(xí)】試?yán)L制偏心泵的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。試?yán)L制偏心泵的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。偏心泵偏心泵1234試著畫畫看？.1-1-2 2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖【練習(xí)練習(xí)】試?yán)L制偏心輪的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。試?yán)L制偏心輪的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。試著畫畫看？.1-1-2 2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖【練習(xí)練習(xí)】試?yán)L制送料機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。試?yán)L制送料機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。試著畫畫看？.1-1-3 3 平

17、面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度一、平面運(yùn)動(dòng)中構(gòu)件的自由度（單個(gè)構(gòu)件）一、平面運(yùn)動(dòng)中構(gòu)件的自由度（單個(gè)構(gòu)件）xyz單個(gè)構(gòu)件，有三個(gè)運(yùn)動(dòng)的可能性：單個(gè)構(gòu)件，有三個(gè)運(yùn)動(dòng)的可能性：構(gòu)件的自由度：指所具有的運(yùn)動(dòng)可能性。構(gòu)件的自由度：指所具有的運(yùn)動(dòng)可能性。單個(gè)構(gòu)件在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)具有單個(gè)構(gòu)件在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)具有三個(gè)三個(gè)自由度。自由度。xyo.1-1-3 3 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度二、運(yùn)動(dòng)副的約束二、運(yùn)動(dòng)副的約束低副低副2 2個(gè)約束，個(gè)約束，高副引入高副引入1 1個(gè)約束個(gè)約束tt121.1.約束：對構(gòu)件獨(dú)立運(yùn)動(dòng)所施加的限制。約束：對構(gòu)件獨(dú)立運(yùn)動(dòng)所施加的限制。2.2.運(yùn)動(dòng)副引入約束情況：運(yùn)動(dòng)副引入約束情況：

18、1 1）轉(zhuǎn)動(dòng)副：）轉(zhuǎn)動(dòng)副：2 2）移動(dòng)副：）移動(dòng)副：3 3）平面高副：）平面高副：引入引入2 2個(gè)約束個(gè)約束引入引入2 2個(gè)約束個(gè)約束引入引入1 1個(gè)約束個(gè)約束.1-1-3 3 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度三、平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算三、平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算公式：機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算公式： F=3n(2PL +PH )1.1.機(jī)構(gòu)的自由度機(jī)構(gòu)的自由度 機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對于機(jī)架（定參考系）機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對于機(jī)架（定參考系）所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。2.2.平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算活動(dòng)構(gòu)件數(shù)活動(dòng)構(gòu)件數(shù) n構(gòu)件總自由度構(gòu)件總自由度 低副約束數(shù)低副約束數(shù)高副約束

19、數(shù)高副約束數(shù) 3n2 PL1 PH.1-1-3 3 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度【例【例3 3】計(jì)算曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的自由度。計(jì)算曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的自由度。F=3n2PLPH ACB解：解： =3324=1.1-1-3 3 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度【例【例4 4】計(jì)算活塞泵機(jī)構(gòu)的自由度。計(jì)算活塞泵機(jī)構(gòu)的自由度。F=3n2PLPH ACBDEF1234555解：解： =3425-1=1.1-1-3 3 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度【練習(xí)練習(xí)】計(jì)算下面機(jī)構(gòu)的自由度。計(jì)算下面機(jī)構(gòu)的自由度。F=3n2PLPH B3 31 132ACF=3n2PLPH 123465解：解：解：解： =3527-

20、0=1=1 =3324-0 =1.1-1-3 3 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度F=3n2PLPH ABCDGH解：解：F=3n2PLPH ABCDEF1234562 2解：解： =3527-0=1 =3527-0 =1.1-1-3 3 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度【例【例5 5】計(jì)算凸輪機(jī)構(gòu)的自由度。計(jì)算凸輪機(jī)構(gòu)的自由度。F=3n2PLPH 1231231 1解：解：=3222-1 =1.1-1-3 3 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度四、計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度時(shí)的注意事項(xiàng)四、計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度時(shí)的注意事項(xiàng)若有若有m個(gè)構(gòu)件相連，則有（個(gè)構(gòu)件相連，則有（m-1-1）個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。）個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。1.

21、1.復(fù)合鉸鏈：兩個(gè)以上構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副相連。復(fù)合鉸鏈：兩個(gè)以上構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副相連。 .1-1-3 3 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度沖剪機(jī)構(gòu)沖剪機(jī)構(gòu)(b)(a)B243AoDCB651243F=3n2PLPH 解：解：=3527-0 =1.1-3 1-3 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度12345678ABCDEF圓盤給料機(jī)圓盤給料機(jī)F=3n2PLPH 解：解： =37210-0=1.1-3 1-3 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度慣性篩機(jī)構(gòu)慣性篩機(jī)構(gòu)F=3n2PLPH 解：解：擺篩機(jī)構(gòu)擺篩機(jī)構(gòu)2435666235666ABCDEFABCDEF11=3527-0 =14.1-3 1

22、-3 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度2.2.局部自由度：局部自由度：123F=3n2PLPH =3323-1 =2該機(jī)構(gòu)只有一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，該機(jī)構(gòu)只有一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，所以不對，想一想為什么呢？所以不對，想一想為什么呢？解：解：機(jī)構(gòu)中某個(gè)構(gòu)件的局部運(yùn)動(dòng)對整個(gè)機(jī)構(gòu)中某個(gè)構(gòu)件的局部運(yùn)動(dòng)對整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不產(chǎn)生影響，則該機(jī)構(gòu)局機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不產(chǎn)生影響，則該機(jī)構(gòu)局部運(yùn)動(dòng)的自由度稱局部自由度。部運(yùn)動(dòng)的自由度稱局部自由度。.1-3 1-3 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度123231計(jì)算時(shí)去掉滾子和鉸鏈：計(jì)算時(shí)去掉滾子和鉸鏈：去除局部自由度方法：去除局部自由度方法：計(jì)算時(shí)去除局部自由度數(shù)：計(jì)算時(shí)去除局部自由度數(shù)：滾子的

23、作用：滾子的作用：滑動(dòng)摩擦滑動(dòng)摩擦滾動(dòng)摩擦。滾動(dòng)摩擦。1.1.假想將小滾子與從動(dòng)件焊在一起，作為一個(gè)構(gòu)假想將小滾子與從動(dòng)件焊在一起，作為一個(gè)構(gòu)件計(jì)算。件計(jì)算。2.2.將小滾子作為正常構(gòu)件按公式計(jì)算，然后從結(jié)將小滾子作為正常構(gòu)件按公式計(jì)算，然后從結(jié)果中減去局部自由度數(shù)。果中減去局部自由度數(shù)。解：解：F=3n2PLPH =3222-1 =1解：解：F=3n2PLPH =3323-1-1 =1.多加一個(gè)桿多加一個(gè)桿FEFE和兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)和兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副后，副后，n=4=4、PL L=6=6、PH H=0=0，則則F=0=0，但機(jī)構(gòu)能動(dòng)，所，但機(jī)構(gòu)能動(dòng)，所以，不對；把以，不對；把拆下，連拆下，連接到接到，則，

24、則，成，成為真約束，機(jī)構(gòu)不能動(dòng)了。為真約束，機(jī)構(gòu)不能動(dòng)了。為什么呢？為什么呢？1-3 1-3 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度2.2.虛約束：虛約束：ABCDEFE1AB=CDBC=AD引入構(gòu)件引入構(gòu)件引入個(gè)自由度引入個(gè)自由度引入個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副引入個(gè)約束引入個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副引入個(gè)約束說明：虛約束是在一定幾何條件下存在的，否則為真約束說明：虛約束是在一定幾何條件下存在的，否則為真約束計(jì)算時(shí)除去不計(jì)。計(jì)算時(shí)除去不計(jì)。機(jī)構(gòu)中某些運(yùn)動(dòng)副所引入的約束對機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)中某些運(yùn)動(dòng)副所引入的約束對機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)沒產(chǎn)生約束作用。的運(yùn)動(dòng)沒產(chǎn)生約束作用。.1-1-3 3 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度虛約束常出現(xiàn)的情況：虛約束常出現(xiàn)的情

25、況：u兩構(gòu)件組成多個(gè)導(dǎo)路方向相同的移動(dòng)副。兩構(gòu)件組成多個(gè)導(dǎo)路方向相同的移動(dòng)副。u兩構(gòu)件組成多個(gè)軸線重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副。兩構(gòu)件組成多個(gè)軸線重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副。1BCADD2A2AAA12.D1-1-3 3 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度u兩構(gòu)件在組成多個(gè)接觸點(diǎn)處公法線彼此重合的兩構(gòu)件在組成多個(gè)接觸點(diǎn)處公法線彼此重合的高副。高副。u機(jī)構(gòu)中傳遞運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立作用的重復(fù)部分。機(jī)構(gòu)中傳遞運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立作用的重復(fù)部分。Wn1n1n2n2AAAAn1n1n2n2EFABCAFEBCD.1-3 1-3 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度u機(jī)構(gòu)中傳遞運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立作用的重復(fù)部分。機(jī)構(gòu)中傳遞運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立作用的重復(fù)部分。BADCFE

26、BAOC虛約束對運(yùn)動(dòng)不起約束作用，計(jì)算時(shí)又除虛約束對運(yùn)動(dòng)不起約束作用，計(jì)算時(shí)又除去不計(jì)，為什么還存在呢？去不計(jì)，為什么還存在呢？改善構(gòu)件的受力情況：如多個(gè)行星輪。改善構(gòu)件的受力情況：如多個(gè)行星輪。增加機(jī)構(gòu)的剛度：如軸與軸承、機(jī)床導(dǎo)軌。增加機(jī)構(gòu)的剛度：如軸與軸承、機(jī)床導(dǎo)軌。使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)順利：避免運(yùn)動(dòng)不確定，如車輪。使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)順利：避免運(yùn)動(dòng)不確定，如車輪。.1-3 1-3 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度1234五、平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件五、平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件1. F原動(dòng)件數(shù)原動(dòng)件數(shù)影響：運(yùn)動(dòng)不確定影響：運(yùn)動(dòng)不確定3. F=0影響：構(gòu)件間無相對影響：構(gòu)件間無相對 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)12312341

27、2345機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)條件：機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)條件： F= F=原動(dòng)件數(shù)且原動(dòng)件數(shù)且F0 F0 .CDABGFoECDABGFoEE1-3 1-3 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度【練習(xí)練習(xí)】計(jì)算圖示大篩機(jī)構(gòu)的自由度。計(jì)算圖示大篩機(jī)構(gòu)的自由度。F=3n 2PL PH 解：解：=37 29 1=2.91-3 1-3 平面機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)的自由度【練習(xí)【練習(xí)】計(jì)算圖示包裝機(jī)送紙機(jī)構(gòu)的自由度。計(jì)算圖示包裝機(jī)送紙機(jī)構(gòu)的自由度。B2I9C 3A1J6H87DE4FG5A1B2C 3J6H87DE4FG5I8 F=3n 2PL PH =36 27 3 =1解：解：.ABCDFEEGHF=3n-2PL-PH=3*6-2*8-1=1C:C:復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈E E：虛約束虛約束滾子為局部滾子為局部自由度自由度練習(xí)練