緒論+第一章 機構分析基本知識

機械基礎下冊--主要內容簡介：第一篇--機械傳動：機械中常用的機構和通用零件的工作原理、結構特點和設計計算方法，為選擇、使用和維護機械設備中常用的機械傳動裝置提供必要的基礎知識。第二篇--液壓傳動與氣壓傳動：介紹液壓傳動與氣壓傳動的原理，常用元件的工作原理、特點和應用，基本液壓傳動與氣壓回路等基本內容。第一章機構分析的基本知識第二章平面連桿機構第三章凸輪機構和間歇運動機構第四章帶傳動和鏈輪傳動第五章齒輪傳動第六章螺紋聯(lián)接與螺旋傳動第七章軸及軸轂聯(lián)接第八章軸承第九章其它常見的零、部件第一篇機構及機械零件基礎第一篇第十章液壓傳動基本知識第十一章液壓元件第十二章液壓基本回路及液壓系統(tǒng)*第十三章氣壓傳動液壓與氣壓傳動第二篇

認識機器我們已經(jīng)認識了幾種典型的機器：

第1章機構分析基本知識什么是機器呢？機器和它的分類

機器：

是人為實物的組合體，具有確定的機械運動，可以用來轉換能量、完成有用功或處理信息，以代替或減輕人的勞動。機構機構是機器中用來傳遞運動和力或改變運動形式的機械裝置。常用的機構連桿機構凸輪機構齒輪機構間歇運動機構帶傳動和鏈傳動機構螺旋機構組合機構因此，可給出機構的如下定義：機構：人為實物的組合體，具有確定的機械運動，可以用來傳遞和轉換運動。機器：人為實物的組合體，具有確定的機械運動，可以用來轉換能量、完成有用功或處理信息，以代替或減輕人的勞動。第1章機構分析基本知識由此可見機器是由機構組成，但從運動觀點來看兩者并無差別。機械:

機器和機構的總稱。一、構件運動角度來看，任何機器（或機構）都是由許多獨立運動單元體組合而成的，這些獨立影響機器功能并能獨立運動單元體稱為構件。從加工制造角度來看，任何機器（或機構）都是由許多獨立制造單元體組合而成零件，這些獨立制造單元體稱為零件。構件機構是由若干個作相對運動的單元所組成，機構中的運動單元稱為構件。構件具有獨立的運動特性，它是運動的單元。零件組成機器的不可拆卸的基本單元稱為機械零件。零件是制造的單元。軸系連桿活塞構件可以是一個零件；也可以是由一個以上的零件組成。圖示內燃機的連桿就是六個零件組成的構件。這些零件分別加工制造，但是當它們裝配后則作為一個整體運動，相互之間不產(chǎn)生相對運動。加工制造的最小單元零件構件組成機械系統(tǒng)的最小運動單元二、運動副1.運動副定義機構中各個構件之間必須有確定的相對運動，因此，構件的連接既要使兩個構件直接接觸，又能產(chǎn)生一定的相對運動，這種直接接觸的活動連接稱為運動副。

◆運動副：指兩構件直接接觸并能產(chǎn)生相對運動的聯(lián)接。◆運動副元素：指兩個構件直接接觸而構成運動副的部分。

第1章機構分析基本知識1.1運動副及其分類1.2平面機構運動簡圖及其繪制1.3平面機構具有確定運動的條件MachineryFoundation第一篇機構及機械零件基礎由兩個構件組成的具有一定相對運動的可動連接稱為運動副。1.1運動副及其分類運動副一個作平面運動的自由構件有三個獨立運動的可能性。這種可能出現(xiàn)的獨立運動稱為構件的自由度。同理一個作平面運動的自由構件有三個自由度。一個作空間運動的自由構件有六個自由度。構件間的接觸方式有點、線、面三種。1.1運動副及其分類運動副分類根據(jù)接觸形式的不同，運動副可分為低副和高副兩類。低副

低幅又分為轉動副和移動副兩種。兩構件以面接觸組成的運動副稱為低副。轉動副：兩構件只能作相對轉動。移動副：兩構件以面接觸，且沿某一固定直線或曲線作相對移動兩個構件通過點或線接觸組成的運動副稱為高副。高副火車車輪與鋼軌凸輪與從動件兩齒輪123使研究問題簡化平面機構運動簡圖第1章機構分析基本知識1.2.1平面機構運動簡圖及其作用不考慮與運動無關的因素用簡單的線條和符號表示構件和運動副按一定比例定出各運動副位置MachineryFoundation第1章機構分析基本知識123轉動副的表示方法移動副的表示方法平面高副的表示方法MachineryFoundation第1章機構分析基本知識繪制機構運動簡圖的要求簡圖上應按規(guī)定符號畫出全部構件，并標明主動件。簡圖上應按規(guī)定符號畫出全部運動副。簡圖上應按比例表示出機構的各運動尺寸，如轉動副間的中心距等。

用國家標準規(guī)定的簡單符號和線條代表運動副和構件，并按一定的比例尺表示機構運動尺寸，繪制出的表示機構的簡明圖形稱為機構運動簡圖。

為了表明機器的組成狀況和結構特征，不按嚴格比例來繪制的簡圖通常稱為機構示意圖。運動副的表示第1章機構分析基本知識機構運動簡圖的繪制步驟第一步第二步第三步分析機構的固定構件、原動件和從動件，判定該機構含有的活動構件。仔細觀察各構件間的相對運動關系，從而判定機構中包含的運動副數(shù)目與類型。合理選擇投影面。第五步第四步選擇適當?shù)谋壤撸瑴y定各運動副間的相對位置和尺寸。從原動件開始，按照活動構件運動傳遞的順序，用選定的比例尺和規(guī)定的構件與運動副的表示符號，繪制出平面機構運動簡圖。顎式破碎機機構運動簡圖第1章機構分析基本知識機構運動簡圖的繪制步驟例MachineryFoundation6個構件，7個轉動副組成機構運動簡圖的繪制步驟第1章機構分析基本知識1.3平面機構具有確定運動的條件平面機構的自由度每一個作平面運動的自由構件都有三個自由度。兩個構件組成運動副之后，它們的相對運動就受到約束，相應的自由度數(shù)目隨之減少。123高副：只約束了沿接觸處公法線nn方向移動的自由度轉動副：約束了沿x、y軸線的兩個移動的自由度移動副：只保留了沿一軸線移動的自由度在平面機構中，每個低副引入兩個約束。每個高副引入一個約束。第1章機構分析基本知識平面機構的自由度MachineryFoundation結論機構具有確定運動的條件：?第1章機構分析基本知識平面機構的自由度計算方法：F=3n-2PL-PH

式中：n—機構的活動構件數(shù)目PL—機構的低副數(shù)目PH—機構的高副數(shù)目指機構中各構件相對于機架所具有的獨立自由參數(shù)機構自由度與組成機構的構件數(shù)目、運動副的類型及數(shù)目有關。F=3n–2PＬ－PH=3×?–2×?=?F=3×4–2×5=2第1章機構分析基本知識平面機構的自由度F≤0運動鏈不能運動，不成為機構F=3×2－2×3=0F=3×3－2×5=-13412)F≥1時，原動件數(shù)小于機構的自由度，各構件沒有確定的

相對運動；原動件數(shù)大于機構的自由度，則機構的薄弱處會遭到破壞。綜上所述可知：1)F≤0時，機構蛻變?yōu)閯傂澡旒?，構件之間沒有相對運動。機構具有確定運動的條件是：

機構的原動件數(shù)目應等于機構自由度數(shù)目。13452FO6CBDEA計算顎式破碎機的自由度=35-27–0=1n=5、PL=7、PH=0F=3n-2PL-PH

兩個以上構件在同一處以轉動副相聯(lián)接，所構成的運動副稱為復合鉸鏈。解決方案k個構件在同一處構成復合鉸鏈，實際上構成了(k-1)個轉動副。F=3×5-2×7=1計算機構自由度時應注意的問題1、復合鉸鏈F=3×5-2×6=32.局部自由度n=3PL=3PH=1

F=3n-2PL-PH=33-23–1=2局部自由度一般存在于高副中。注意：計算機構自由度時,應將局部自由度除去不計F=3n-2PL-PH=32-22–1=1若機構中某些構件所具有的自由度僅與其自身的局部運動有關，并不影響其它構件的運動，則稱這種自由度為局部自由度。F=3×3-2×5=-1計算機構自由度時，不考慮虛約束的作用，認為兩個構件之間只形成一個運動副F=3×3-2×4=1兩個構件之間形成多個與導路重合或平行的移動副場合一：3.虛約束約束對機構活動度的影響是重復的。這些重復的約束稱為虛約束。F=3×2-2×3-2=-2解決方案F=3×2-2×2-1=1兩構件上某兩點之間的距離在運動中保持不變F=3×4-2×6=0F=3×3-2×4=1n=3≠4