1、第1章 机构的结构分析,引言机器由机构组成，机构由构件组成机构：具有确定运动的实物组合体机构是一个构件系统，各构件之间具有确定的相对运动 1、构件是怎样组成机构的？ 构件之间是如何联接的？ 构件系统满足什么条件才能成为机构？,2、机构如何表示？,第1章 机构的结构分析,基本内容：1.1 运动副1.2 平面机构的运动简图绘制1.3 运动链成为机构的条件1.4 计算自由度时的注意事项重点：平面机构自由度的计算,所有构件都在同一平面或在相互平行的平面内运动的机构称为平面机构，否则称为空间机构。本章只讨论平面机构。,1.1 运动副,运动副：构件与构件之间存在相对运动的联接两个或两个以上构件的直接接触两
2、者之间允许一定的相对运动每个构件至少和另外一个构件通过运动副联接接触 点或线接触 面接触,运动副元素：点、线、面 两个构件上参与接触构成运动副的部分,运动副的元素不同，运动副种类也不同。,运动副类型,平面运动副,低副(面接触) 转动副 移动副高副(点或线接触),运动副类型,、低副运动副元素为面的运动副称为低副（）转动副（铰链） 构成运动副的两构件只能 在一个平面内相对转动。 限制两个方向的相对移动 运动副元素为圆柱面定铰：有一个构件固定动铰：两个构件都未固定,（）移动副 构成运动副的两构件只能沿某一轴线相对移动限制另一轴向的相对移动及相对转动。 运动副元素为平面,或圆柱面,、高副两构件通过点或
3、线接触组成的运动副称为高副运动副元素为点或线构成高副的两构件间的相对运动是沿接触处切 线方向的相对移动和在平面内的相对转动限制沿接触面法线方向上的移动凸轮副齿轮副车轮与轨道的高副等,空间运动副-两构件的相对运动为空间运动,球面副空间转动 螺旋副螺旋运动，即同时作转动和移动的合成运动,标致推出极度前卫夸张概念车,第1章 机构的结构分析,引言机器由机构组成，机构由构件组成机构：具有确定运动的实物组合体机构是一个构件系统，各构件之间具有确定的相对运动 1、构件是怎样组成机构的？ 构件之间是如何联接的？ 构件系统满足什么条件才能成为机构？,2、机构如何表示？,结构设计和运动、动力分析表示机构中各构件之
4、间相对运动关系分析机构运动规律,撇开与运动无关的因素,构件形状,组成构件的零件数目,运动副具体结构,1.2 平面机构运动简图的绘制,机构运动简图：撇开与运动无关的因素，如构件形状、组成构件的零件数目、运动副具体结构等。,1.2 平面机构运动简图的绘制,机构运动简图：表示机构中各构件之间相对运动关系的简图。绘制机构运动简图是对机构进行结构设计和运动、动力分析的基础。作用：1. 表示机构的结构和运动情况。 2. 作为运动分析和动力分析的依据。机构运动简图与原机械具有完全相同运动特性。用国标规定的简单符号和线条代表组成机构的运动副和构件，并按一定比例尺表示机构的运动尺寸，绘制出表示机构的简明图形。不
5、严格按比例绘制-机构示意图,部分运动副和构件的表示方法（摘自GB4460）,1、转动副：圆圈（圆心=相对转动轴线）动铰，定铰,、移动副： 导路应与相对移动方向一致,画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副的性质。,、构件（二副元素、三副元素、多副元素）,、机构（如齿轮机构、凸轮机构等）,高副：画出两构件接触处的曲线轮廓,构件还可按其运动性质分为：固定构件（机架） 支承活动构件（运动构件）的构件原动件（输入构件） 运动规律已知的活动构件（一个或几个）从动件（其中有输出构件） 随着原动件的运动而运动的其余活动构件 注意相对性,绘制平面机构运动简图的步骤,（1）搞清机构各构件之间的相对运动关系，
6、分清联接各构件的运动副类型，分清主动件，从动件，机架等；（2）选择合理的视图方向和主动件位置；（3）选取合适的比例尺，用规定的符号表示构件和运动副；,（4）绘出基准线，标出运动副、杆件编号、重要的尺寸、机架、原动件运动方向。,内燃机主机构,思路： 先定原动部分和工作部分，弄清运动传递路线，确定构件数目及运动副的类型，并用符号表示出来。再按比例绘出运动简图。,缝纫机踏板机构,A,1,2,3,4,B,C,D,颚式破碎机,活塞泵,偏心轮,机构 0，是运动链。但原动件数目小于自由度数目，运动链运动不确定，不能成为机构。,F = 33 - 24 = 12 个原动件,F 0，但原动件数目大于自由度数目，运
7、动链被破坏，不能成为机构。,运动链,具有确定的相对运动,机构,桁架,运动链,相对运动不确定,无相对运动,结论：自由度0 不能成为运动链自由度0 能成为运动链运动链成为机构的条件： 原动件的数目等于运动链自由度数目原动件数小于自由度时，运动不确定原动件数大于自由度时，导致薄弱环节损坏,1.3.5 运动链成为机构的条件,要成为机构，运动链各构件间应该具有确定的相对运动运动链成为机构必须满足如下条件：（1）取一个构件为机架；（2）各构件相对于机架的自由度不小于1，即；（3）原动件数等于自由度数。,活动构件数为： 5 低副数为： 7 高副数为： 0,自由度为：,一个原动件（偏心轮1），运动确定。,活塞泵机构活动构件数为： 4 低副数为： 5 高副数为： 1 自由度数为：,一个原动件（曲柄），则运动确定,1.4 计算自由度时的注意事项,计算L型压缩机主机构的自由度,= 3 52 60 = 3,为什么？,1.4.1 复合铰链,例：,由两个以上构件在同一处构成的重合转动副称为复合铰链。由m个构件构成的复合铰链应当包含(m-1)个转动副。,
