1、第1章 机构的组成和结构,1.1 机构的组成1.2 机构运动简图1.3 运动链成为机构的条件,1.1 机构的组成,1.1.1构件1.1.2运动副1.1.3运动链1.1.4机构,零件：单独加工的制造单元体。构件：构件是参加运动的最小单元体，它可以是一个零件，也可以是由多个零件组成的刚性系统。,1.1.1构件,构件为单个零件,构件为多个零件组合,1.1.2 运动副,运动副：两个构件之间直接接触所形成的可动联接,两个相邻构件直接接触两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,自由构件(空间)：F = 6自由构件(平面)：F = 3,约束：运动副对构件独立运动所加的限制,运动副
2、的分类方法：,n = 1, 2 5,按运动副的相对运动形式：按接触形式分类：按引入的约束数目分类：按运动副接触部分的几何形状分：转动副,低副,平面运动副,五级副,R,P,按接触部分的相对运动：按接触形式分类：按引入的约束数目分类：,低副,移动副,五级副,按接触形式分类：按引入的约束数目分类：按相对运动形式分类：,平面运动副,高副,四级副,表1.1运动副的类型及表示符号,1.1.3 运动链,开式运动链（开链）运动链的各构件未构成首末封闭系统,闭式运动链（闭链） 运动链的各构件构成首末封闭的系统,1.1.4 机构,机构是具有确定运动的运动链。,机架,原动件,从动件,闭式链机构,开式链机构,运动链,
3、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,分析现有机构,新机械的运动方案设计,1.2 机构运动简图,1.2.1 运动简图1.2.2 构件与运动副的表达方法1.2.3 运动简图的绘制,1.2.1运动简图,简明地表达一部复杂机器的运动原理。包括：运动副的类型和数目及运动尺寸。机构运动简图与原机械具有完全相同运动特性。机构示意图：不严格按比例绘制,用途：1、分析现有机械的工作原理和运动特性2、对新机械进行原理方案的设计、分析与讨论,运动分析：构件的运动尺寸运动副类型表明了构件之间的联接关系和传动方式,1.2.1运动简图,1.2.1运动简图,运动尺寸：构件上决定机构运动规律的
4、尺寸或轮廓尺寸,构件的具体结构、组成方式等在不影响机构的运动特性,国标规定的构件和运动副的表示符号运动简图的绘制方法,1.2.2 构件与运动副的表达方法,机架,机架和活动构件通过转动副联接 (内副),机架和活动构件通过移动副联接,两个活动构件联接,双副构件(一个构件和两个外副),注：点划线表示与其联接的其他构件,双副构件(一个构件和两个外副),偏心轮,三副构件(一个构件和三个外副),三副构件(一个构件和三个外副),原动机,1.2.3 运动简图的绘制,小型压力机,1.2.3 运动简图的绘制,小型压力机,2. 沿着传动路线，分析相邻构件之间的相对运动关系，确定运动副的类型和数目。,转动副,移动副,
5、平面高副,3. 选择适当的视图平面，按比例绘出简图，标出原动件的转向。,选择原则1 清楚表达机构的主体部分；2 尽可能反映机构的全面运动；3 可以选择其他视图平面作为补充。,4. 绘图,选择机架,提取构件的运动尺寸,确定比例尺,选择机构运动中的一个状态,确定各运动副位置，绘图,编号：A、B、C 表示运动副 1、2、3 表示构件 O1、O2表示固定转轴,原动件的运动方向,1.2.2 运动简图的绘制总结,1. 分析整个机构的工作原理,沿着传动路线，分析相邻构件之间的相对运动 关系，确定运动副的类型和数目,3. 选择适当的视图平面，定比例尺,4. 注意：视图的比例，原动件的运动方向,运动链,具有确定
6、的相对运动,机构,桁架,运动链,相对运动不确定,无相对运动,1.3 运动链成为机构的条件,1.3.1 运动链的自由度计算1.3.2运动链成为机构的条件1.3.3计算机构自由度时应注意例题,1.3.1 运动链的自由度计算,运动链的自由度 F = 6n - 5P5 - 4P4 - 3P3 - 2P2 P1,K级运动副,n 为活动构件数目，Pk 表示 k 级副的数目,自动驾驶仪操作装置,1.3.1 运动链的自由度计算,构件数目：N = 4活动构件数目：n = 3,运动副：,机架1和活塞2：圆柱副（4级副）,活塞2和连杆3：转动副（5级副）,连杆3和摇杆4：球面副（3级副）,摇杆4和机架1：转动副（5级副）,P3 = 1 P4 = 1 P5 = 2,F = 6n - 5P5 - 4P4 - 3P3 - 2P2 P1 = 63524131 = 1,P3 = 1 P4 = 1 P5 = 2,n = 3,平面运动链自由度,平面运动链的自由度 F = 3n - 2P5 - P4 3n - 2PL - PH,
