【正文】 第 1章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 第一節(jié) 運(yùn)動(dòng)副及其分類 第二節(jié) 平面 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 第三節(jié) 平面 機(jī)構(gòu)的自由度 第四節(jié) 速度瞬心及其在機(jī)構(gòu)速度 分析上的應(yīng)用 《 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 》 Northwest Aamp。F University 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 第一節(jié) 運(yùn)動(dòng)副及其分類 一、構(gòu)件的自由度： ：機(jī)器中每一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的單元體稱為 構(gòu)件 。 ：構(gòu)件所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目（或確 定構(gòu)件位置所需要的獨(dú)立參變量的數(shù)目）叫 構(gòu) 件的自由度 。 例如：在 xoy坐標(biāo)系中，構(gòu)件 AB可沿 x軸、 y軸方向移動(dòng)和繞平面內(nèi)某點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)。 因此，一個(gè)做平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件具有 3個(gè)自由度。 A B O y x 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University ：對(duì)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)所加的限制稱為 約束 。 每加上一個(gè)約束 ， 構(gòu)件便失去一個(gè)自由度；兩構(gòu)件間形成的運(yùn)動(dòng)副引入的約束取決于運(yùn)動(dòng)副的類型 。 兩構(gòu)件形成運(yùn)動(dòng)副后所受到的約束數(shù)最多為 5， 最少為 1。 平面構(gòu)件：自由度數(shù) +約束數(shù) =3 一 、 構(gòu)件的自由度： 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 二、運(yùn)動(dòng)副 :兩構(gòu)件直接接觸而組成的可動(dòng)聯(lián)接稱為 運(yùn)動(dòng)副 。 ：兩構(gòu)件上組成運(yùn)動(dòng)副的直接接觸部分 稱為 運(yùn)動(dòng)副元素 。 構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件間的接觸有三種形式：點(diǎn)、線、面。 ： ? 按相對(duì)運(yùn)動(dòng)的形式分類 ? 按兩構(gòu)件的接觸方式分類 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University ? 按相對(duì)運(yùn)動(dòng)的形式分 : 平面運(yùn)動(dòng)副 ：構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)若 為平面運(yùn)動(dòng)則成為平面運(yùn)動(dòng)副。 空間運(yùn)動(dòng)副 ：構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)若 為空間運(yùn)動(dòng)則成為空間運(yùn)動(dòng)副。 球面副 移動(dòng) 副 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University ? 按兩構(gòu)件的接觸方式分類 高副 ：點(diǎn)或線接觸的運(yùn)動(dòng)副 (應(yīng)力高，具有 2個(gè)自由度。 ) 低副 ：面接觸的運(yùn)動(dòng)副（應(yīng)力低，具有 1個(gè)自由度） 平面機(jī)構(gòu)中的低副有轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副兩種。 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 轉(zhuǎn)動(dòng)副 ：組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件只能在一個(gè)平面內(nèi)相對(duì)轉(zhuǎn) 動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)副稱為 轉(zhuǎn)動(dòng)副 或 鉸鏈 。 移動(dòng)副 ：組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件只能在一個(gè)平面內(nèi)相對(duì)移 動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)副稱為 移動(dòng)副 。 ? 按兩構(gòu)件的接觸方式分類 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 三、運(yùn)動(dòng)鏈 閉式運(yùn)動(dòng)鏈簡(jiǎn)稱 閉鏈 ：運(yùn)動(dòng)鏈的各構(gòu)件首尾封閉 開式運(yùn)動(dòng)鏈簡(jiǎn)稱 開鏈 ：未構(gòu)成首尾封閉的系統(tǒng) 定義 —— 用運(yùn)動(dòng)副將兩個(gè)或兩個(gè)以上的構(gòu)件聯(lián)接而成的可動(dòng) 系統(tǒng)成為運(yùn)動(dòng)鏈。 分 類 閉鏈 開鏈 注意 不是運(yùn)動(dòng)鏈 第二章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 Northwest Aamp。F University 作者：潘存云教授 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 四、機(jī)構(gòu) ：在運(yùn)動(dòng)鏈中，如果將其中某一構(gòu)件加以固定而成為機(jī)架，則該運(yùn)動(dòng)鏈便成為機(jī)構(gòu)。 :機(jī)構(gòu)中按給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件稱為原動(dòng)件。 ：其余活動(dòng)構(gòu)件則稱為從動(dòng)件。 ：機(jī)構(gòu)中固定不動(dòng)的構(gòu)件稱為機(jī)架。 機(jī)構(gòu)的組成：機(jī)構(gòu) =機(jī)架 +原動(dòng)件 +從動(dòng)件 1個(gè) 1個(gè)或幾個(gè) 若干 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University )mmmm)(ml 圖上所畫長(zhǎng)度（或運(yùn)動(dòng)尺寸的實(shí)際長(zhǎng)度??第二節(jié) 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 定義 ：僅用簡(jiǎn)單的線條、常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的代號(hào)和符號(hào)代 表構(gòu)件、常用機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)副，并按一定比例表示各運(yùn) 動(dòng)副的相對(duì)位置，這種說明機(jī)構(gòu)各構(gòu)件相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系 的簡(jiǎn)單圖形稱為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。 比例尺 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 二、平面運(yùn)動(dòng)副簡(jiǎn)圖的表示方法： ： （ 1）轉(zhuǎn)動(dòng)副：兩構(gòu)件構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副時(shí)，其表示方法如下，圖面垂直于回轉(zhuǎn)軸線時(shí)用圖 a表示；圖面不垂直于回轉(zhuǎn)軸線則用圖 b表示。若兩構(gòu)件之一為機(jī)架，則應(yīng)把代表機(jī)架的構(gòu)件畫上斜線。 （ a） （ b） 1 2 2 2 1 1 1 2 2 1 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 二、平面運(yùn)動(dòng)副簡(jiǎn)圖的表示方法： （ 2）移動(dòng)副：兩構(gòu)件構(gòu)成移動(dòng)副時(shí)，其表示方法如下。 移動(dòng)副的導(dǎo)路必須與相對(duì)移動(dòng)方向一致。 與轉(zhuǎn)動(dòng)副相同，畫有斜線的構(gòu)件代表機(jī)架。 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 二、平面運(yùn)動(dòng)副簡(jiǎn)圖的表示方法： ：兩構(gòu)件組成高副時(shí)，在簡(jiǎn)圖中應(yīng)該畫出 兩構(gòu)件接觸處的曲線輪廓，如下圖所示。 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 三、構(gòu)件簡(jiǎn)圖的表示方法： ： 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 三、構(gòu)件簡(jiǎn)圖的表示方法： ： 具有三個(gè)運(yùn)動(dòng)副元素的構(gòu)件可用三條直線連接三個(gè)運(yùn)動(dòng)副元素組成的三角形來表示 ， 如圖所示 。依此類推 ， 具有 n個(gè)運(yùn)動(dòng)副元素的構(gòu)件可用 n邊形表示 。 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 四、常用機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖表示方法： ：通常習(xí)慣用整個(gè)輪廓來表示 。 尖端推桿 凸輪機(jī)構(gòu) 滾子推桿 凸輪機(jī)構(gòu) 平底推桿 凸輪機(jī)構(gòu) 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 四、常用機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖表示方法： ：用粗實(shí)線或點(diǎn)劃線畫出一對(duì)節(jié)圓來表示互相 嚙合的齒輪 。 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University ： （ 1）分析機(jī)械的動(dòng)作原理、組成情況，認(rèn)清原動(dòng)件、從動(dòng)件和機(jī)架； （ 2）沿著動(dòng)作傳遞路線，逐一分析每?jī)蓚€(gè)構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，以確定運(yùn)動(dòng)副的類型和數(shù)目； （ 3）選擇合適的投影面，選擇與機(jī)械的多數(shù)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)平面相平行的平面作為繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的投影面； （ 4）選擇合適的比例尺，定出各運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置，并用規(guī)定的符號(hào)和簡(jiǎn)單線條，繪制出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。從原動(dòng)件開始，按傳動(dòng)順序標(biāo)出各構(gòu)件的編號(hào)和運(yùn)動(dòng)副代號(hào)，在原動(dòng)件上標(biāo)出箭頭以表示其運(yùn)動(dòng)方向。 五、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖繪制的步驟與原則： 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 順口溜 ： 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?cè)跸噙B 。 ： （ 1） 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖和原機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)目相同； （ 2） 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖和原機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副數(shù)目和性質(zhì)相同； （ 3） 按比例尺畫圖 。 五、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖繪制的步驟與原則： 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 例 題 1－ 1 例 11 繪制圖所示 鄂式破碎機(jī) 的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 。 A 1 2 3 4 B C D 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 例題 1－ 2 繪制偏心泵的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 分析：該例題中共有四個(gè)構(gòu)件 ， 三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副 ， 一個(gè)移動(dòng)副 。 原動(dòng)件是 一個(gè)偏心輪 ， 其上有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副 。 另外一