精密機(jī)械設(shè)計-4

1、第四章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 運(yùn)動副及其分類 第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖 第四節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度 第五節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析第一節(jié) 概述什么是機(jī)器呢？ 機(jī)器是一種人為實物組合的具有確定機(jī)械運(yùn)動的裝置，它用來完成有用功、轉(zhuǎn)換能量或處理信息，以代替或減輕人類的勞動。一部機(jī)器可能包含多種類型的機(jī)構(gòu)，也可能只包含一種機(jī)構(gòu)。凸輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)什么是機(jī)構(gòu)呢？機(jī)構(gòu)可以定義為：是一個具有確定的機(jī)械運(yùn)動的構(gòu)件系統(tǒng)，或稱它是用來傳遞運(yùn)動和動力的可動裝置。本章主要研究機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析與綜合本章主要研究機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析與綜合其目的是：其目的是：、研究組成機(jī)構(gòu)的要素及機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的

2、條件、研究組成機(jī)構(gòu)的要素及機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件、研究機(jī)構(gòu)的組成原理、研究機(jī)構(gòu)的組成原理、研究機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制、研究機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制、研究機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的綜合方法、研究機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的綜合方法一、機(jī)構(gòu)的組成要素機(jī)構(gòu)的組成要素是：、構(gòu)件作為一個整體參與機(jī)構(gòu)運(yùn)動的剛性單元體稱為構(gòu)件一個構(gòu)件，可以是不能拆開的單一整體，也可能是由若干個不同零件組裝起來的剛性體。例如：第二節(jié) 運(yùn)動副及其分類、運(yùn)動副由兩個構(gòu)件直接接觸而產(chǎn)生一定相對運(yùn)動的聯(lián)接稱為 運(yùn)動副。對運(yùn)動副的理解要把握以下三點：（）運(yùn)動副是一種聯(lián)接；（）運(yùn)動副由兩個構(gòu)件組成；（）組成運(yùn)動副的兩個構(gòu)件之間有相對運(yùn)動運(yùn)動副是最重要的概念之一運(yùn)動副要素：運(yùn)動副要

3、素：兩個構(gòu)件上參與接觸構(gòu)成運(yùn)動副的部分（點、線、面）兩個構(gòu)件上參與接觸構(gòu)成運(yùn)動副的部分（點、線、面）以上是機(jī)構(gòu)的兩大組成要素以上是機(jī)構(gòu)的兩大組成要素可以說：可以說：機(jī)構(gòu)是由運(yùn)動副逐一聯(lián)接各個構(gòu)件組成的。機(jī)構(gòu)是由運(yùn)動副逐一聯(lián)接各個構(gòu)件組成的。二、運(yùn)動副的分類二、運(yùn)動副的分類1 按照運(yùn)動副的相對運(yùn)動形式分類按照運(yùn)動副的相對運(yùn)動形式分類平面運(yùn)動副、空間運(yùn)動副平面運(yùn)動副、空間運(yùn)動副2 按照運(yùn)動副的接觸形式分類按照運(yùn)動副的接觸形式分類低副、高副低副、高副4 按照運(yùn)動副接觸部分的幾何形狀分類按照運(yùn)動副接觸部分的幾何形狀分類圓柱副、平面與平面副、球面副、螺旋副、球面與平面副等圓柱副、平面與平面副、球面副、螺

4、旋副、球面與平面副等3 按照運(yùn)動副引入的約束數(shù)目分類按照運(yùn)動副引入的約束數(shù)目分類n 級副級副n = 1, 2 51、根據(jù)組成運(yùn)動副的兩個構(gòu)件的相對運(yùn)動形式分類、根據(jù)組成運(yùn)動副的兩個構(gòu)件的相對運(yùn)動形式分類空間運(yùn)動副空間運(yùn)動副球銷副球銷副螺旋副螺旋副圓柱套筒副圓柱套筒副平面運(yùn)動副平面運(yùn)動副移動副移動副轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動副一個平面低副引入一個平面低副引入2個約束，個約束，保留保留1個自由度。個自由度。一個平面高副引入一個平面高副引入1個約束，保留個約束，保留2個自由度。個自由度。、根據(jù)組成運(yùn)動副的兩個運(yùn)動副元素的接觸情況分類、根據(jù)組成運(yùn)動副的兩個運(yùn)動副元素的接觸情況分類球面高副球面高副柱面高副柱面高副運(yùn)動副

5、元素以運(yùn)動副元素以點或線接觸點或線接觸的運(yùn)動副稱為的運(yùn)動副稱為高副高副。運(yùn)動副元素以運(yùn)動副元素以面接觸面接觸的運(yùn)動副稱為的運(yùn)動副稱為低副低副。球面低副球面低副移動副移動副轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動副2-1 常用運(yùn)動副及其簡圖名稱圖 形簡圖符號副級自由度名稱圖 形簡圖符號副級自由度球面高副I5圓柱套筒副IV2柱面高副II4轉(zhuǎn)動副V1球面低副III3移動副V1球銷副IV2螺旋副V13、根據(jù)運(yùn)動副所引入的約束數(shù)分類、根據(jù)運(yùn)動副所引入的約束數(shù)分類第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖 為了便于研究機(jī)構(gòu)的運(yùn)動，可以撇開構(gòu)件、為了便于研究機(jī)構(gòu)的運(yùn)動，可以撇開構(gòu)件、運(yùn)動副的外形和具體構(gòu)造，而只用簡單的線條和運(yùn)動副的外形和具體構(gòu)造，而只

6、用簡單的線條和符號代表構(gòu)件和運(yùn)動副，并符號代表構(gòu)件和運(yùn)動副，并按比例按比例定出各運(yùn)動副定出各運(yùn)動副位置，表示機(jī)構(gòu)的組成和傳動情況。這樣繪制出位置，表示機(jī)構(gòu)的組成和傳動情況。這樣繪制出能夠準(zhǔn)確表達(dá)機(jī)構(gòu)運(yùn)動特性的簡明圖形能夠準(zhǔn)確表達(dá)機(jī)構(gòu)運(yùn)動特性的簡明圖形就稱為就稱為機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖構(gòu)運(yùn)動簡圖。 只是為了表明機(jī)構(gòu)的運(yùn)動狀態(tài)或各構(gòu)件的相只是為了表明機(jī)構(gòu)的運(yùn)動狀態(tài)或各構(gòu)件的相互關(guān)系，也可以互關(guān)系，也可以不按比例不按比例來繪制運(yùn)動簡圖，通常來繪制運(yùn)動簡圖，通常把這樣的簡圖稱為把這樣的簡圖稱為機(jī)構(gòu)示意圖機(jī)構(gòu)示意圖。常用機(jī)構(gòu)構(gòu)件、運(yùn)動副代表符號常用機(jī)構(gòu)構(gòu)件、運(yùn)動副代表符號 繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的步繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的

7、步驟驟1. 1. 在繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖時，首先確定機(jī)構(gòu)的原動件和在繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖時，首先確定機(jī)構(gòu)的原動件和執(zhí)行件，兩者之間為傳動部份，由此確定出組成機(jī)構(gòu)的執(zhí)行件，兩者之間為傳動部份，由此確定出組成機(jī)構(gòu)的所有構(gòu)件，然后確定構(gòu)件間運(yùn)動副的類型。所有構(gòu)件，然后確定構(gòu)件間運(yùn)動副的類型。2. 2. 為將機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖表示清楚，恰當(dāng)?shù)剡x擇投影面。一為將機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖表示清楚，恰當(dāng)?shù)剡x擇投影面。一般選擇與多數(shù)構(gòu)件的運(yùn)動平面相平行的面為投影面，必要般選擇與多數(shù)構(gòu)件的運(yùn)動平面相平行的面為投影面，必要時也可以就機(jī)械的不同部分選擇兩個或兩個以上的投影面，時也可以就機(jī)械的不同部分選擇兩個或兩個以上的投影面，然后展開到同一

8、平面上?？傊?，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖要以正然后展開到同一平面上?？傊?，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖要以正確、簡單、清晰為原則。確、簡單、清晰為原則。3. 3. 選擇適當(dāng)?shù)谋壤撸鶕?jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動尺寸定出各運(yùn)動選擇適當(dāng)?shù)谋壤?，根?jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動尺寸定出各運(yùn)動副之間的相對位置，然后用規(guī)定的符號畫出各類運(yùn)動副，副之間的相對位置，然后用規(guī)定的符號畫出各類運(yùn)動副，并將同一構(gòu)件上的運(yùn)動副符號用簡單線條連接起來，這樣并將同一構(gòu)件上的運(yùn)動副符號用簡單線條連接起來，這樣便可繪制出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖。便可繪制出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖。繪制油泵機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖繪制油泵機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖一、平面機(jī)構(gòu)自由度的計算公式(1)(1)自由度與約束自由度與約束構(gòu)件獨

9、立運(yùn)動的數(shù)目稱為構(gòu)件獨立運(yùn)動的數(shù)目稱為自由度自由度. .xyzxyz對構(gòu)件運(yùn)動的限制作用稱為對構(gòu)件運(yùn)動的限制作用稱為約束約束. .第四節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的自由度運(yùn)動鏈：運(yùn)動鏈：兩個或兩個以上的兩個或兩個以上的構(gòu)件構(gòu)件通過通過運(yùn)動副運(yùn)動副聯(lián)接而構(gòu)成的系統(tǒng)聯(lián)接而構(gòu)成的系統(tǒng)開式運(yùn)動鏈（開鏈開式運(yùn)動鏈（開鏈）n運(yùn)動鏈的各構(gòu)件運(yùn)動鏈的各構(gòu)件未未構(gòu)成首末封閉系統(tǒng)構(gòu)成首末封閉系統(tǒng) 閉式運(yùn)動鏈（閉鏈閉式運(yùn)動鏈（閉鏈）n 運(yùn)動鏈的各構(gòu)件構(gòu)成首末封閉的系統(tǒng)運(yùn)動鏈的各構(gòu)件構(gòu)成首末封閉的系統(tǒng)運(yùn)動鏈與機(jī)構(gòu)運(yùn)動鏈與機(jī)構(gòu)機(jī)機(jī) 構(gòu)：構(gòu)：在運(yùn)動鏈中，如果將在運(yùn)動鏈中，如果將某一個構(gòu)件某一個構(gòu)件加以固定，而讓加以固定，而讓另一另一個或

10、幾個構(gòu)件個或幾個構(gòu)件按給定運(yùn)動規(guī)律相對固定構(gòu)件運(yùn)動時，如果運(yùn)動鏈按給定運(yùn)動規(guī)律相對固定構(gòu)件運(yùn)動時，如果運(yùn)動鏈中中其余各活動構(gòu)件其余各活動構(gòu)件都有確定的相對運(yùn)動，則此運(yùn)動鏈稱為機(jī)構(gòu)。都有確定的相對運(yùn)動，則此運(yùn)動鏈稱為機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)是具有確定運(yùn)動的運(yùn)動鏈機(jī)構(gòu)是具有確定運(yùn)動的運(yùn)動鏈。機(jī)架機(jī)架原動件原動件從動件從動件v 閉式鏈機(jī)構(gòu)閉式鏈機(jī)構(gòu)v 開式鏈機(jī)構(gòu)開式鏈機(jī)構(gòu) 運(yùn)動鏈運(yùn)動鏈 具有確定的相對運(yùn)動具有確定的相對運(yùn)動機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)桁架桁架運(yùn)動鏈運(yùn)動鏈相對運(yùn)動不確定相對運(yùn)動不確定無相對運(yùn)動無相對運(yùn)動(2)(2)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)自由度自由度機(jī)構(gòu)獨立運(yùn)動的數(shù)目稱為機(jī)構(gòu)的自由度什么是獨立運(yùn)動什么是獨立運(yùn)動? ?什么是什么是機(jī)構(gòu)機(jī)

11、構(gòu)的的獨立運(yùn)動獨立運(yùn)動? ? 對于具有對于具有n個活動構(gòu)件的平面機(jī)構(gòu)，若各構(gòu)個活動構(gòu)件的平面機(jī)構(gòu)，若各構(gòu)件之間共構(gòu)成了件之間共構(gòu)成了PL個低副和個低副和PH個高副，則它們共個高副，則它們共引入引入(2PL+PH)個約束。機(jī)構(gòu)的自由度個約束。機(jī)構(gòu)的自由度F顯然應(yīng)為顯然應(yīng)為: F=3n(2PL+PH)=3n2PLPH什么是什么是機(jī)構(gòu)的自由度機(jī)構(gòu)的自由度? ?機(jī)構(gòu)的自由度機(jī)構(gòu)的自由度= =機(jī)構(gòu)的獨立運(yùn)動數(shù)目機(jī)構(gòu)的獨立運(yùn)動數(shù)目平面機(jī)構(gòu)獨立運(yùn)動的數(shù)目為平面機(jī)構(gòu)獨立運(yùn)動的數(shù)目為: :所有所有活動構(gòu)件的自活動構(gòu)件的自由度由度的和減去的和減去所有運(yùn)動副引入約束所有運(yùn)動副引入約束數(shù)目的和。數(shù)目的和。這是機(jī)構(gòu)自由

12、度的計算公式這是機(jī)構(gòu)自由度的計算公式二、機(jī)構(gòu)自由度的意義及機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件 所謂機(jī)構(gòu)的自由度，實質(zhì)上就是機(jī)構(gòu)具有確定位置時所必須給定的獨立運(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。計算下列機(jī)構(gòu)的自由度計算下列機(jī)構(gòu)的自由度n=2, Pn=2, PL L=3, P=3, PH H=0=0 F=3nF=3n2P2PL LP PH H=3=3* *2-22-2* *3=03=0n=3, Pn=3, PL L=5, P=5, PH H=0=0 F=3nF=3n2P2PL LP PH H=3=3* *3-23-2* *5=-15=-1n=3, Pn=3, PL L=4, P=4

13、, PH H=0=0 F=3nF=3n2P2PL LP PH H=3=3* *3-23-2* *4=14=1n=4, Pn=4, PL L=5, P=5, PH H=0=0 F=3nF=3n2P2PL LP PH H=3=3* *4-24-2* *5=25=2討論討論n=2, Pn=2, PL L=3, P=3, PH H=0=0 F=3nF=3n2P2PL LP PH H=3=3* *2-22-2* *3=03=0n=3, Pn=3, PL L=5, P=5, PH H=0=0 F=3nF=3n2P2PL LP PH H=3=3* *3-23-2* *5=-15=-11)1)若機(jī)構(gòu)自由度若機(jī)

14、構(gòu)自由度，則機(jī)構(gòu)不能動，則機(jī)構(gòu)不能動n=3, Pn=3, PL L=4, P=4, PH H=0=0 F=3nF=3n2P2PL LP PH H=3=3* *3-23-2* *4=14=1n=4, Pn=4, PL L=5, P=5, PH H=0=0 F=3nF=3n2P2PL LP PH H=3=3* *4-24-2* *5=25=22)若若且與原動件數(shù)相等，則機(jī)構(gòu)各構(gòu)件間的相對運(yùn)動是且與原動件數(shù)相等，則機(jī)構(gòu)各構(gòu)件間的相對運(yùn)動是確定的，因此，確定的，因此，機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件是：機(jī)構(gòu)的原動件數(shù)機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件是：機(jī)構(gòu)的原動件數(shù)等于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)等于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)；3)若若0，而原動

15、件數(shù)，而原動件數(shù)，而原動件數(shù)，而原動件數(shù)F，則構(gòu)件間不能運(yùn)動或產(chǎn)生破壞。，則構(gòu)件間不能運(yùn)動或產(chǎn)生破壞。三、計算機(jī)構(gòu)自由度時應(yīng)注意的事項1. 復(fù)合鉸鏈例：例：由兩個以上構(gòu)件在同一處構(gòu)成的重合轉(zhuǎn)動副稱為復(fù)合鉸鏈。由m個構(gòu)件構(gòu)成的復(fù)合鉸鏈應(yīng)當(dāng)包含(m-1)個轉(zhuǎn)動副。2. 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。在計算機(jī)構(gòu)自由度時，局部自由度應(yīng)當(dāng)舍棄不計。3.虛約束應(yīng)在計算結(jié)果中加上虛約束數(shù)，或先將產(chǎn)生虛約束的構(gòu)件和運(yùn)動副去掉，然后再進(jìn)行計算。在機(jī)構(gòu)中，有些約束所起的限制作用可能是重復(fù)的，這種不起獨立限制作用的約束稱為虛約束。常見的虛約束有以下幾種情況常見的虛約束有以下幾種情況: :）當(dāng)

16、兩構(gòu)件組成多個移動副，且其導(dǎo)路互相平行或重合時，則只有一個移動副起約束作用，其余都是虛約束。帶虛約束的凸輪機(jī)構(gòu)帶虛約束的凸輪機(jī)構(gòu)帶虛約束的曲軸帶虛約束的曲軸）當(dāng)兩構(gòu)件構(gòu)成多個轉(zhuǎn)動副，且軸線互相重合時，則只有一個轉(zhuǎn)動副起作用，其余轉(zhuǎn)動副都是虛約束。）如果機(jī)構(gòu)中兩活動構(gòu)件上某兩點的距離始終保持不變，此時若用具有兩個轉(zhuǎn)動副的附加構(gòu)件來連接這兩個點，則將會引入一個虛約束。帶虛約束的桿機(jī)構(gòu)帶虛約束的桿機(jī)構(gòu)）機(jī)構(gòu)中對運(yùn)動起重復(fù)限制作用的對稱部分也往往會引入虛約束。帶虛約束的行星輪系帶虛約束的行星輪系虛約束的虛約束的本質(zhì)本質(zhì)是什么是什么? ?從運(yùn)動的角度看從運(yùn)動的角度看, ,虛約束就是虛約束就是“重復(fù)的約束

17、重復(fù)的約束”或者是或者是“多余的約束多余的約束”。機(jī)構(gòu)中為什么要使用虛約束機(jī)構(gòu)中為什么要使用虛約束? ?a.a.使受力狀態(tài)更合理使受力狀態(tài)更合理b.b.使機(jī)構(gòu)平衡使機(jī)構(gòu)平衡c.c.考慮機(jī)構(gòu)在特殊位置的運(yùn)動考慮機(jī)構(gòu)在特殊位置的運(yùn)動使用虛約束時要注意什么問題使用虛約束時要注意什么問題? ?保證滿足虛約束存在的幾何條件，在機(jī)械設(shè)計中保證滿足虛約束存在的幾何條件，在機(jī)械設(shè)計中使用虛約束時，機(jī)械制造的精度要提高。使用虛約束時，機(jī)械制造的精度要提高。例：計算大篩機(jī)構(gòu)自由度例：計算大篩機(jī)構(gòu)自由度復(fù)合鉸鏈？復(fù)合鉸鏈？局部自由度？局部自由度？虛約束？虛約束？n = 7 PH= 1 PL = 9F = 37 -

18、29 1 = 2一、平面機(jī)構(gòu)的高副低代一、平面機(jī)構(gòu)的高副低代 根據(jù)一定的條件對平面機(jī)構(gòu)中的高副虛擬地用低副來替代，根據(jù)一定的條件對平面機(jī)構(gòu)中的高副虛擬地用低副來替代，這種以低副代替高副的方法稱為這種以低副代替高副的方法稱為高副低代高副低代。條件一：代替前后機(jī)構(gòu)的自由度不變條件一：代替前后機(jī)構(gòu)的自由度不變 F = 31 - 22 = -1第五節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析條件二：代替前后機(jī)構(gòu)的瞬時速度和加速度不變條件二：代替前后機(jī)構(gòu)的瞬時速度和加速度不變兩個高副元素均為圓弧兩個高副元素均為圓弧AO1、BO、OO1均保持不變均保持不變瞬時替代機(jī)構(gòu)瞬時替代機(jī)構(gòu)接觸輪廓之一為直線的高副低代二、平面機(jī)

19、構(gòu)的組成原理機(jī)構(gòu)都是由機(jī)架、原動件和從動件組構(gòu)成的。機(jī)構(gòu)都是由機(jī)架、原動件和從動件組構(gòu)成的。機(jī)架機(jī)架原動件原動件從動件組從動件組從動件組從動件組當(dāng)把該機(jī)構(gòu)的機(jī)架和原動件拆去后，則余下的從動件組為：這個從動件組的自由度為零，即：06243236,4LLPnFPn 這個從動件組還可以分解成若干個更簡單的、自由度等于零的從動件組。分分解解？還能進(jìn)一步分解嗎？還能進(jìn)一步分解嗎？還能進(jìn)一步分解嗎？還能進(jìn)一步分解嗎？這樣的從動件組已經(jīng)不能進(jìn)一步分解成更簡單、自由度為零的這樣的從動件組已經(jīng)不能進(jìn)一步分解成更簡單、自由度為零的從動件組。從動件組。 通常把這樣的從動件組稱為：通常把這樣的從動件組稱為：基本桿組基

20、本桿組的概念非常重要，它是機(jī)構(gòu)分析基本桿組的概念非常重要，它是機(jī)構(gòu)分析的重要的理論基礎(chǔ)。的重要的理論基礎(chǔ)。機(jī)構(gòu)的組成原理：機(jī)構(gòu)的組成原理： 任何機(jī)構(gòu)都可以看作是由若干個基本桿組依次連接于原動件和機(jī)架上所組成的如果基本桿組的運(yùn)動副全為低副，則基本桿組自由度的如果基本桿組的運(yùn)動副全為低副，則基本桿組自由度的計算公式為：計算公式為：023LPnFLPn32 由于活動構(gòu)件數(shù)由于活動構(gòu)件數(shù)n和低副數(shù)和低副數(shù)PL都必須是整數(shù)，所以都必須是整數(shù)，所以 n應(yīng)是應(yīng)是 的倍數(shù)，的倍數(shù)， PL應(yīng)是應(yīng)是 的倍數(shù)。的倍數(shù)。 這也就是說，在一個基本桿組中，其構(gòu)件數(shù)和低副數(shù)這也就是說，在一個基本桿組中，其構(gòu)件數(shù)和低副數(shù)有以

21、下關(guān)系：有以下關(guān)系：n=2, PL=3n=4, PL=6n=6, PL=9二、基本桿組的類型二、基本桿組的類型n = 2 PL= 3 級桿組（雙桿組）級桿組（雙桿組） 最簡單的平面基本桿組是由最簡單的平面基本桿組是由2個構(gòu)件個構(gòu)件3個低副個低副組成的桿組，組成的桿組，稱之為稱之為級桿組級桿組。級桿組是機(jī)構(gòu)中最常見的一類基本桿組級桿組是機(jī)構(gòu)中最常見的一類基本桿組級桿組有以下五種形式：級桿組有以下五種形式：（）（）RRR桿組桿組（）（）RRP桿組桿組（）（）RPR桿組桿組（）（）PRP桿組桿組（）（）RPP桿組桿組除除級桿組外，還有級桿組外，還有、級等較高級的基本桿組。級等較高級的基本桿組。這是這

22、是級桿組級桿組由個構(gòu)件個低副組成，具由個構(gòu)件個低副組成，具有一個包含個低副的構(gòu)件。有一個包含個低副的構(gòu)件。這是這是級桿組級桿組由個構(gòu)件個低副組成，有由個構(gòu)件個低副組成，有個內(nèi)副。個內(nèi)副。三、平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 概念：將已知機(jī)構(gòu)分解為原動件、機(jī)架和基本桿組并確定機(jī)構(gòu)的級別。 步驟： 1）計算自由度，確定原動件； 2）通常由遠(yuǎn)離原動件的構(gòu)件開始，先試拆II級桿組，如不行再依次拆III級和IV級桿組。當(dāng)分出一個基本桿組后，第二次拆組時仍從最簡單的II級桿組開始，直到剩下機(jī)架和原動件為止。 3）桿組的增減不應(yīng)該變機(jī)構(gòu)的自由度17253237, 5LLPnFPn該機(jī)構(gòu)為II級機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)自由度計算舉例例 1

23、 圖示牛頭刨床設(shè)計方案草圖。設(shè)計思路為：動力由曲柄1輸入，通過滑塊2使擺動導(dǎo)桿 3 作往復(fù)擺動，并帶動滑枕4作往復(fù)移動 ，已達(dá)到刨削加工目的。 試問圖示的構(gòu)件組合是否能達(dá)到此目的？ 如果不能，該如何修改？1 12 23 34解：首先計算設(shè)計方案草圖的自由度解：首先計算設(shè)計方案草圖的自由度0624323HPPnFL改進(jìn)措施：改進(jìn)措施：1 1、增加一個低副和一個活動構(gòu)件；、增加一個低副和一個活動構(gòu)件；2 2、用一個高副代替低副。、用一個高副代替低副。即表示如果按此方案設(shè)計機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)是不能運(yùn)動的。必即表示如果按此方案設(shè)計機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)是不能運(yùn)動的。必須修改，以達(dá)到設(shè)計目的。須修改，以達(dá)到設(shè)計目的。改進(jìn)方案改進(jìn)方案改進(jìn)方案改進(jìn)方案改進(jìn)方案改進(jìn)方案改進(jìn)方案改進(jìn)方案例例 2 如圖所示，已知：如圖所示，已知： DE=FG=HI，且相互平行；，且相互平行；DF=EG，且相互平行；，且相互平行；DH=EI，且相互平行。計，且相互平行。計算此機(jī)構(gòu)的自由度算此機(jī)構(gòu)的自由度 (若存在局部自由度、復(fù)合鉸鏈、若存在局部自由度、復(fù)合鉸鏈、虛約束請標(biāo)出）。虛約束請標(biāo)出）。ADECH