第一章-平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析課件

基本要求:

1、熟練掌握機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制方法。能夠?qū)?shí)際機(jī)構(gòu)或機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖繪制成機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；能看懂各種復(fù)雜機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；能用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖表達(dá)自己的設(shè)計(jì)構(gòu)思。2、掌握運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)的條件。

3、熟練掌握機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算方法。能準(zhǔn)確識(shí)別出機(jī)構(gòu)中存在的復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度。4、掌握機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析的方法。了解高副低代的方法；會(huì)判斷桿組、桿組的級(jí)別和機(jī)構(gòu)的級(jí)別。

基本要求:

1、熟練掌握機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制方法。1主要內(nèi)容：§1-1研究機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的目的§1-2運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)§1-3平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖§1-4平面機(jī)構(gòu)的自由度§1-5平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析主要內(nèi)容：2§1-1研究機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的目的1、在于探討機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的可能性及其具有確定運(yùn)動(dòng)的條件。2、將機(jī)構(gòu)按結(jié)構(gòu)加以分類(lèi)，并按這種分類(lèi)來(lái)建立運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析的一般方法。3、了解機(jī)構(gòu)組成原理，指出合理設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)和創(chuàng)造新機(jī)構(gòu)的途徑。§1-1研究機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的目的1、在于探討機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的可能性及其3§1-2運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)一、運(yùn)動(dòng)副

運(yùn)動(dòng)副：兩構(gòu)件直接接觸所形成的可動(dòng)聯(lián)接。運(yùn)動(dòng)副元素：兩構(gòu)件直接接觸而構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的點(diǎn)、線、面部分?！?-2運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)一、運(yùn)動(dòng)副4§1-2運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)構(gòu)件的自由度：構(gòu)件所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。

約束：運(yùn)動(dòng)副對(duì)構(gòu)件的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)所加的限制。二、運(yùn)動(dòng)副的分類(lèi)：

1．按運(yùn)動(dòng)副的接觸形式分：

低副：構(gòu)件與構(gòu)件之間為面接觸，其接觸部分的壓強(qiáng)較低。高副：構(gòu)件與構(gòu)件之間為點(diǎn)、線接觸，其接觸部分的壓強(qiáng)較高。§1-2運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)構(gòu)件的自由度：構(gòu)件所具有的獨(dú)立5§1-2運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)2．按相對(duì)運(yùn)動(dòng)的形式分

平面運(yùn)動(dòng)副：兩構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為平面運(yùn)動(dòng)。

空間運(yùn)動(dòng)副：兩構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為空間運(yùn)動(dòng)。

平面運(yùn)動(dòng)副空間運(yùn)動(dòng)副§1-2運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)2．按相對(duì)運(yùn)動(dòng)的形式分

平面6§1-2運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)3．按運(yùn)動(dòng)副引入的約束數(shù)分類(lèi)

引入1個(gè)約束的運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為1級(jí)副，引入2個(gè)約束的運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為2級(jí)副，引入3個(gè)約束的運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為3級(jí)副，引入4個(gè)約束的運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為4級(jí)副，引入5個(gè)約束的運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為5級(jí)副。4.按接觸部分的幾何形狀分（如圖）§1-2運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)3．按運(yùn)動(dòng)副引入的約束數(shù)分類(lèi)7§1-2運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)5、自由度、運(yùn)動(dòng)副約束理論力學(xué)可知，構(gòu)件作任意復(fù)雜平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)可分解為三個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)：沿x軸的移動(dòng)，沿y軸的移動(dòng)和繞垂直于XOY平面的軸A轉(zhuǎn)動(dòng)。自由度：把構(gòu)件所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目(或確定構(gòu)件位置的獨(dú)立參變量的數(shù)目)稱(chēng)為自由度。作平面運(yùn)動(dòng)的自由構(gòu)件具有三個(gè)自由度§1-2運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)5、自由度、運(yùn)動(dòng)副約束作平面運(yùn)8§1-2運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副約束：把對(duì)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)所加的限制稱(chēng)為約束。每加上一個(gè)約束，構(gòu)件便失去一個(gè)自由度；加上兩個(gè)約束，構(gòu)件便失去兩個(gè)自由度。約束的多少和約束的特點(diǎn)完全取決于運(yùn)動(dòng)副的型式。移動(dòng)副：具有兩個(gè)約束轉(zhuǎn)動(dòng)副：具有兩個(gè)約束高副：具有一個(gè)約束§1-2運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副約束：把對(duì)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)所加的9§1-2運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)三、運(yùn)動(dòng)鏈定義：兩個(gè)以上構(gòu)件以運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接而成的系統(tǒng)稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)鏈。1、閉鏈——組成運(yùn)動(dòng)鏈的每個(gè)構(gòu)件至少包含兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副元素，則構(gòu)件形成封閉系統(tǒng)，這種運(yùn)動(dòng)鏈稱(chēng)為閉鏈。2、開(kāi)鏈——如果運(yùn)動(dòng)鏈中有的構(gòu)件只包含一個(gè)運(yùn)動(dòng)副元素，便稱(chēng)為開(kāi)鏈。

如圖所示§1-2運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)三、運(yùn)動(dòng)鏈10§1-2運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)四、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈中出現(xiàn)稱(chēng)之為機(jī)架的固定(或相對(duì)固定)的構(gòu)件時(shí)，運(yùn)動(dòng)鏈被稱(chēng)為機(jī)構(gòu)，平面機(jī)構(gòu)：組成機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件都在同一平面或相互平行平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)?？臻g機(jī)構(gòu)：組成機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件至少有一個(gè)構(gòu)件不在同一平面或相互平行平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。構(gòu)成：1、機(jī)架——固定不動(dòng)的構(gòu)件

2、原動(dòng)件——具有獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件（運(yùn)動(dòng)規(guī)律已知的構(gòu)件）

3、從動(dòng)件——除機(jī)架和原動(dòng)件以外的其余構(gòu)件§1-2運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)四、機(jī)構(gòu)11§1-3平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖一、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1、定義：用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的簡(jiǎn)單符號(hào)和線條代表運(yùn)動(dòng)副和構(gòu)件，并按一定比例尺表示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸（各運(yùn)動(dòng)副之間的相對(duì)位置關(guān)系），繪制出表示機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)明圖形。它與原機(jī)械具有完全相同運(yùn)動(dòng)特性。機(jī)構(gòu)示意圖：為了表明機(jī)械的組成狀況和結(jié)構(gòu)特征，不嚴(yán)格按比例繪制的簡(jiǎn)圖。§1-3平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖一、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖12§1-3平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖2、作用（1）現(xiàn)有機(jī)械分析（2）新機(jī)械總體方案的設(shè)計(jì)3、表示方法用規(guī)定的簡(jiǎn)單符號(hào)和線條代表運(yùn)動(dòng)副和構(gòu)件，并按一定比例尺表示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸。二、運(yùn)動(dòng)副和構(gòu)件的符號(hào)§1-3平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖2、作用13兩構(gòu)件為活動(dòng)構(gòu)件有一個(gè)構(gòu)件固定121212121221轉(zhuǎn)動(dòng)副12兩構(gòu)件為活動(dòng)構(gòu)件有一個(gè)構(gòu)件固定121212121221轉(zhuǎn)動(dòng)副14兩構(gòu)件為活動(dòng)構(gòu)件有一個(gè)構(gòu)件固定1212121212121212移動(dòng)副兩構(gòu)件為活動(dòng)構(gòu)件有一個(gè)構(gòu)件固定12121212121212115齒輪的輪齒與輪齒接觸凸輪與從動(dòng)件的接觸高副121212212121齒輪的輪齒與輪齒接觸凸輪與從動(dòng)件的接觸高121212212116構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的表示方法雙副三副構(gòu)件構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的表示方法雙三構(gòu)17§1-3平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖三、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制方法：1、認(rèn)清機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)情況（確定構(gòu)件的數(shù)目，運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目和類(lèi)型，找出主動(dòng)件）

2、選擇適當(dāng)?shù)耐队懊?/p>

3、選擇適當(dāng)比例尺

4、用規(guī)定的符號(hào)和線條畫(huà)出圖形（從主動(dòng)件開(kāi)始畫(huà)）例1：繪制小型壓力機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

§1-3平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖三、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制18第一章-平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析課件19第一章-平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析課件20移動(dòng)副平面低副轉(zhuǎn)動(dòng)副：構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件只能繞某一軸線作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。移動(dòng)副：構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件只能沿某一軸線作相對(duì)移動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng)副平面低副轉(zhuǎn)動(dòng)副：構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件只能繞某一軸線作相對(duì)21線接觸點(diǎn)接觸線接觸點(diǎn)接觸22圓柱副球面副球面與圓柱副螺旋副圓柱與平面副圓柱副球面副球面與圓柱副螺旋副圓柱與平面副23第一章-平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析課件24原動(dòng)件傳動(dòng)部分執(zhí)行部分1-->2-->3-->4-->7-->8

1‘-->6'-->5-->4-->7-->8工作原理原動(dòng)件傳動(dòng)部分251、分析機(jī)械的動(dòng)作原理、組成情況和運(yùn)動(dòng)情況

工作原理2、沿著運(yùn)動(dòng)傳遞路線，分析兩構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，以確定運(yùn)動(dòng)副的類(lèi)型和數(shù)目轉(zhuǎn)動(dòng)副：偏心輪1和桿件2桿件2和桿件3桿件3和桿件4滑塊7和壓桿8槽凸輪6—齒輪6‘和機(jī)座9桿件4和滾子5機(jī)座9和偏心輪1—齒輪1’移動(dòng)副桿件3和機(jī)座9桿件4和滑塊7壓桿8和機(jī)座9高副齒輪1‘和齒輪6’滾子5和槽凸輪61、分析機(jī)械的動(dòng)作原理、組成情況和運(yùn)動(dòng)情況263.適當(dāng)?shù)剡x擇運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的視圖平面4.選擇適當(dāng)比例尺5.畫(huà)簡(jiǎn)圖并從原動(dòng)件開(kāi)始，按傳動(dòng)順序標(biāo)出各構(gòu)件的編號(hào)和運(yùn)動(dòng)副的代號(hào)。在原動(dòng)件上標(biāo)出箭頭以表示其運(yùn)動(dòng)方向。如圖3.適當(dāng)?shù)剡x擇運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的視圖平面27第一章-平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析課件28§1-3平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

作業(yè)：P4981—1至1—4§1-3平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖作業(yè)：P49829§1-4平面機(jī)構(gòu)的自由度10/17/2023§1-4平面機(jī)構(gòu)的自由度10/8/202330一、平面機(jī)構(gòu)自由度1、定義：機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對(duì)于機(jī)架的所能有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目稱(chēng)為機(jī)構(gòu)中自由度。2、計(jì)算公式設(shè)某一平面機(jī)構(gòu)，除機(jī)架外共有n個(gè)活動(dòng)構(gòu)件。通過(guò)PL個(gè)低副和PH個(gè)高副聯(lián)接各構(gòu)件。n個(gè)活動(dòng)構(gòu)件在未用運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接之前共具有3n個(gè)自由度，當(dāng)用PL個(gè)低副和PH個(gè)高副聯(lián)接之后，便受到2PL+PH個(gè)約束。故機(jī)構(gòu)自由度，應(yīng)為活動(dòng)構(gòu)件自由度的總數(shù)與運(yùn)動(dòng)副引入的約束總數(shù)之差，即

F=3n-2PL-PH一、平面機(jī)構(gòu)自由度1、定義：機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對(duì)于機(jī)架的所能31二、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件舉例：圖a所示：

n=2PL=3PH=0F=3n-2PL-PH=0各構(gòu)件間已無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，只構(gòu)成了一個(gè)剛性桁架，因而不能成為機(jī)構(gòu)

圖b所示

n=3PL=5PH=0F=3n-2PL-PH=-1已成為超靜定桁架了，也不能成為機(jī)構(gòu)。

二、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件舉例：32圖c所示n=3PL=4PH=0F=3n-2PL-PH=1若取構(gòu)件1為原動(dòng)件，則從動(dòng)畫(huà)演示中可以看出，構(gòu)件1每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，構(gòu)件2和構(gòu)件3便有一個(gè)確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，也就是說(shuō)這個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈能成為機(jī)構(gòu)。如果同時(shí)使構(gòu)件3也成為原動(dòng)件，則從動(dòng)畫(huà)演示可以看出，運(yùn)動(dòng)鏈內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)關(guān)系將發(fā)生矛盾，最薄弱的構(gòu)件將損壞。

說(shuō)明：要使自由度大于零的運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)，原動(dòng)件的數(shù)目不可多于運(yùn)動(dòng)鏈的自由度數(shù)。圖c所示說(shuō)明：要使自由度大于零的運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)，原動(dòng)件的數(shù)目33圖(d)所示

n=4PL=5PH=0F=3n-2PL-PH=2若同時(shí)取構(gòu)件1和構(gòu)件4作為原動(dòng)件，則由動(dòng)畫(huà)演示可以看出，構(gòu)件2和構(gòu)件3具有確定的運(yùn)動(dòng)，即該運(yùn)動(dòng)鏈能成為機(jī)構(gòu)。如果只取構(gòu)件1作為原動(dòng)件，則由動(dòng)畫(huà)演示可以看出，其余三個(gè)活動(dòng)構(gòu)件2、3、4的運(yùn)動(dòng)不能確定，只能作無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。

說(shuō)明：要使自由度大于零的運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)，原動(dòng)件的數(shù)目不可少于運(yùn)動(dòng)鏈的自由度數(shù)。

圖(d)所示

說(shuō)明：要使自由度大于零的運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)，原動(dòng)34二、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件由上可知：

1）F<=0機(jī)構(gòu)蛻化成剛性桁架，無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

2）F>0如原動(dòng)件數(shù)大于機(jī)構(gòu)自由度數(shù)——損壞如原動(dòng)件數(shù)大于機(jī)構(gòu)自由度數(shù)——運(yùn)動(dòng)不確定綜上所述：機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)條件是

機(jī)構(gòu)自由度數(shù)大于零，且原動(dòng)件的數(shù)目等于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目。

二、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件由上可知：35三、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)1.復(fù)合鉸鏈例1：計(jì)算圖示搖篩機(jī)構(gòu)的自由度：

計(jì)算是否正確？搖篩機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件2、3、4同在C處組成轉(zhuǎn)動(dòng)副。因此此機(jī)構(gòu)的自由度為：

搖篩機(jī)構(gòu)

搖篩機(jī)構(gòu)C處側(cè)視圖三、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)1.復(fù)合鉸鏈計(jì)算是否正確？搖篩機(jī)36注意事項(xiàng)定義：兩個(gè)以上構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副相連接，所構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為復(fù)合鉸鏈。解決問(wèn)題的方法：若有K個(gè)構(gòu)件在同一處組成復(fù)合鉸鏈，則其構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)副數(shù)目應(yīng)為（K-1）個(gè)。2.局部自由度計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度：(a)

F=2(b)

F=1圖aF=3X3-2X3-1=2圖b注意事項(xiàng)定義：兩個(gè)以上構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副相連接，所構(gòu)成的運(yùn)37注意事項(xiàng)定義：若機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件所具有的自由度僅與其自身的局部運(yùn)動(dòng)有關(guān)，并不影響其他構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)，則稱(chēng)這種自由度為局部自由度。局部自由度經(jīng)常發(fā)生的場(chǎng)合：滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦?xí)r添加的滾子；軸承中的滾珠。解決的方法：計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，設(shè)想將滾子與安裝滾子的構(gòu)件固結(jié)在一起，視為一個(gè)構(gòu)件。

注意事項(xiàng)定義：若機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件所具有的自由度僅與其自身的局部38注意事項(xiàng)3.虛約束定義：在特定幾何條件或結(jié)構(gòu)條件下，某些運(yùn)動(dòng)副所引入的約束可能與其他運(yùn)動(dòng)副所起的限制作用一致，這種不起獨(dú)立限制作用的重復(fù)約束稱(chēng)為虛約束。

計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)自由度：注意事項(xiàng)3.虛約束計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)自由度：39注意事項(xiàng)虛約束經(jīng)常發(fā)生的場(chǎng)合：a.兩構(gòu)件之間構(gòu)成多個(gè)運(yùn)動(dòng)副時(shí)b.兩構(gòu)件上某兩點(diǎn)間的距離在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持不變時(shí)c.聯(lián)接構(gòu)件與被聯(lián)接構(gòu)件上聯(lián)接點(diǎn)的軌跡重合時(shí)d.機(jī)構(gòu)中對(duì)運(yùn)動(dòng)不起作用的對(duì)稱(chēng)部分注意事項(xiàng)虛約束經(jīng)常發(fā)生的場(chǎng)合：a.兩構(gòu)件之間構(gòu)成多個(gè)運(yùn)動(dòng)副時(shí)40注意事項(xiàng)結(jié)論：

采用虛約束是為了改善構(gòu)件的受力情況；增加構(gòu)件的剛性；傳遞較大功率；或滿(mǎn)足某種特殊需要，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中被廣泛使用。注意：機(jī)構(gòu)中的虛約束都是在一定的幾何條件下出現(xiàn)的，如果這些幾何條件不滿(mǎn)足，則虛約束將變成有效約束，而使機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)。注意事項(xiàng)結(jié)論：

41典型例題

在下圖所示機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件AB,EF,CD相互平行且相等，試計(jì)算該機(jī)構(gòu)的自由度。

分析：注意機(jī)構(gòu)中的復(fù)合鉸鏈、局部自由度及虛約束。解：去掉機(jī)構(gòu)中的局部自由度和虛約束，則：典型例題分析：注意機(jī)構(gòu)中的復(fù)合鉸鏈、局部自由度及虛約束。解42作業(yè)：P4981—1至

1—41—131—14第一章-平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析課件43第一章-平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析課件44第一章-平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析課件45第一章-平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析課件46§1-5平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析§1-5平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析47一、平面機(jī)構(gòu)的高副低代概念：用低副代替高副目的：為了使平面低副機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析和運(yùn)動(dòng)分析的方法適用于含有高副的平面機(jī)構(gòu)。高副低代必須滿(mǎn)足的條件：1.替代前后機(jī)構(gòu)自由度不變

2.替代前后瞬時(shí)速度、加速度不變

一、平面機(jī)構(gòu)的高副低代概念：用低副代替高副48方法：用兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副和一個(gè)構(gòu)件來(lái)代替一個(gè)高副，這兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副分別處在高副兩輪廓接觸點(diǎn)的曲率中心。注意：對(duì)于一般的高副機(jī)構(gòu)，在不同位置有不同的瞬時(shí)替代機(jī)構(gòu)。經(jīng)高副低代后的平面機(jī)構(gòu)，可視為平面低副機(jī)構(gòu)。方法：用兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副和一個(gè)構(gòu)件來(lái)代替一個(gè)高副，這兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副分別49請(qǐng)高副低代下圖所示的機(jī)構(gòu)。請(qǐng)高副低代下圖所示的機(jī)構(gòu)。50二、平面機(jī)構(gòu)組成原理任何機(jī)構(gòu)中都包含原動(dòng)件、機(jī)架和從動(dòng)件系統(tǒng)三部分。由于機(jī)架的自由度為零，每個(gè)原動(dòng)件的自由度為1，而機(jī)構(gòu)的自由度等于原動(dòng)件數(shù)，所以，從動(dòng)件系統(tǒng)的自由度必然為零。1.桿組（阿蘇爾組）不可再分的自由度為零的構(gòu)件組合稱(chēng)為基本桿組，簡(jiǎn)稱(chēng)桿組。二、平面機(jī)構(gòu)組成原理任何機(jī)構(gòu)中都包含原動(dòng)件、機(jī)架和從動(dòng)件系統(tǒng)51若桿組中有n個(gè)活動(dòng)構(gòu)件、pL個(gè)低副，則有：pL和n必須為整數(shù)。II級(jí)桿組：不包含封閉多邊形、只包含兩副構(gòu)件的桿組。若桿組中有n個(gè)活動(dòng)構(gòu)件、pL個(gè)低副，則有：pL和n必須為整52III級(jí)桿組:包含具有三個(gè)運(yùn)動(dòng)副元素的剛性構(gòu)件(或三個(gè)構(gòu)件組成的三角形)的桿組稱(chēng)為Ⅲ級(jí)組。包含四個(gè)構(gòu)件組成的四邊形的桿組稱(chēng)為Ⅳ級(jí)組；其余依此類(lèi)推。Ⅳ級(jí)組Ⅲ級(jí)組機(jī)構(gòu)的級(jí)別由桿組的最高級(jí)別決定。III級(jí)桿組:包含具有三個(gè)運(yùn)動(dòng)副元素的剛性構(gòu)件(或三個(gè)構(gòu)件組532.機(jī)構(gòu)的組成原理：把若干個(gè)自由度為零的基本桿組依次聯(lián)接到原動(dòng)件和機(jī)架上，就可組成新的機(jī)構(gòu)，其自由度數(shù)目與原動(dòng)件的數(shù)目相等。觀察八桿機(jī)構(gòu)的組成過(guò)程：

2.機(jī)構(gòu)的組成原理：觀察八桿機(jī)構(gòu)的組成過(guò)程：54三、機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析就是將已知機(jī)構(gòu)分解為原動(dòng)件、機(jī)架、桿組，并確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。拆桿組時(shí)應(yīng)遵循的原則：（1）從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的構(gòu)件開(kāi)始拆組；（2）試拆時(shí)，按二級(jí)組試拆，若無(wú)法拆除，再試拆高一級(jí)別的桿組；（3）每拆除一個(gè)桿組后，機(jī)構(gòu)的剩余部分仍應(yīng)是一個(gè)完整的機(jī)構(gòu)。（流程圖）

三、機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析就是將已知機(jī)構(gòu)分解為原動(dòng)件55I級(jí)機(jī)構(gòu)：由一個(gè)原動(dòng)件和一個(gè)相對(duì)固定的機(jī)架所組成的機(jī)構(gòu)。注意事項(xiàng)：同一個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈，當(dāng)原動(dòng)件更換時(shí)，機(jī)構(gòu)的級(jí)別也有可能改變。例題：試計(jì)算圖示沖壓機(jī)構(gòu)的自由度，并分析在下列情況下組成機(jī)構(gòu)的基本桿組及機(jī)構(gòu)的級(jí)別：