1、课 次 2授课内容 自由度机械运动简图目的要求掌握平面运动副的表示方法；能绘制机构运动简图。重点 机构运动简图绘制难点 机构运动简图绘制自由度 45机械运动简图 45教学方法与手段思考题 P379 习题 5、6、8第二章 平面机构的运动简图和自由度第一节 平面机构的运动简图一 、运 动 副1.构 件构 成 机 器 的 最 小 运 动 单 元 体 。零 件 构 件 机 构 机 器 机 械2.运 动 副由 两 个 构 件 组 成 的 可 动 的 联 接 称 为 运 动 副 。(1)运 动 副 的 种 类 及 表 示高 副 ：两 构 件 通 过 点 或 线 接 触 的 运 动 副 。（例 ：齿 轮
2、轮 齿 间 的 啮合 ）低 副 ：两 构 件 通 过 面 接 触 的 运 动 副 。按 相 对 运 动 形 式 分 ：转 动 副 ：（也 可 叫 回 转 副 或 铰 链 ）只 能 产 生 相 对 转 动 。移 动 副 ：只 能 产 生 相 对 移 动 。低 副 的 表 示齿 轮 副 、凸 轮 副 及 常 用 机 构 运 动 简 图 符 号 见 书 表 2-1。机 构 运 动简 图 的 符 号 按 国 家 标 准(2)构 件 的 表 示 方 法对 于 轴 、杆 、连 杆 ，通 常 用 一 根 直 线 表 示 ，两 端 画 出 运 动 副 的 符号 ，如 图 （a）所 示 ；若 构 件 固 联 在
3、 一 起 ，则 涂 以 焊 缝 记 号 如 图 （b）所 示 ；机 架 的 表 示 方 法 如 图 （c）所 示 ，其 中 左 图 为 机 架 的 基 本 符 号 ，右图 表 示 机 架 为 转 动 副 的 一 部 分 。构 件 的 表 示3.平 面 机 构 的 组 成机 构 中 的 构 件 可 分 为 三 类1、固 定 件 （机 架 ）：用 来 支 承 活 动 构 件 的 构 件 。2、原 动 件 ：运 动 规 律 已 知 的 活 动 构 件 。（输 入 件 ）3、从 动 件 ：随 原 动 件 运 动 而 运 动 的 其 余 活 动 构 件 。（输 出 件 ）二 、平 面 机 构 的 运 动
4、 简 图1.概 念用 运 动 副 的 代 表 符 号 及 常 用 的 机 构 运 动 简 图 的 符 号 和 简 单 的 线条 ，并 一 定 比 例 表 示 各 运 动 副 的 相 对 位 置 ，来 绘 制 机 构 的 简 单 图 形 。2.步 骤分 析 机 构 的 运 动判 断 机 架 、原 动 件 、从 动 件 ，从 从 动 件 出 发 ，顺 着 运 动 传 递 情 况确 定 机 构 中 的 构 件 数 目 。依 据 构 件 间 相 对 运 动 的 性 质 ，确 定 运 动 副 的 类 型 。量 取 尺 寸 ，合 理 选 择 视 图 平 面 ，草 画 机 构 图 。选 取 比 例 尺 Ul
5、，绘 制 机 构 运 动 简 图 。）图 上 所 画 的 长 度 （ ）运 动 尺 寸 的 实 际 长 度 （ml各 运 动 中 心 用 大 写 英 文 字 母 ，各 构 件 标 阿 拉 伯 字 母 ，原 动 件 以箭 头 表 示 。例 ：鄂 式 破 碎 机注 意 ：简 图 上 必 须 给 构 件 编 号 ，给 转 动 副 标 注 字 母 。用 箭 头 表 示 原 动 件 的 运 动 方 向 。若 只 要 求 定 性 的 表 达 各 构 件 之 间 的 相 互 关 系 ，则 可 不 按 比 例绘 制 。（此 图 称 为 机 构 示 意 图 ）第二章 平面机构的自由度一 、构 件 的 自 由 度
6、平 面 机 构 ：所 有 运 动 构 件 在 同 一 平 面 或 相 互 平 行 的 平 面 内 运 动 。机 构 的 自 由 度 ：机 构 相 对 于 其 机 架 所 能 独 立 运 动 的 数 目 。一 个 平 面 构 件 具 有 三 个 自 由 度二 、运 动 副 的 约 束约 束 ：当 两 构 件 通 过 运 动 副 联 接 ，任 一 构 件 的 运 动 将 受 到 限 制 ，从 而 使 其 自 由 度 减 少 ，这 种 限 制 称 为 约 束 。小 结 ：平 面 低 副 具 有 两 个 约 束 ，高 副 具 有 一 个 约 束 。三 、平 面 机 构 的 自 由 度机 构 由 N 个
7、 构 件 组 成 ，活 动 构 件 数 为 ：n=N ，若 机 构 有 PL 个高 副 ，PL 个 高 副 ，则 该 机 构 的 自 由 度hlPnF23举 例 ：结 论 ：如 果 F=0，则 构 件 组 合 为 刚 性 结 构 ，各 构 件 之 间 没 有 相 对 运 动 ，故 不 能 构 成 机 构 。如 果 原 动 件 数 ，则 机 构 的 运 动 不 确 定 ；如 果 原 动 件 数 ，则 机 构 中 最 薄 弱 的 构 件 或 运 动 副 可 能 被F破 坏 ；机 构 具 有 确 定 运 动 的 条 件 是 ： 原 动 件 数 。四 、计 算 时 应 注 意 的 问 题F在 计 算
8、机 构 的 运 动 副 时 ，必 须 注 意 如 下 三 种 情 况 ：1.复 合 铰 链概 念 ：两 个 以 上 的 构 件 同 一 处 以 转 动 副 相 联 接 构 成 的 铰 链 。例： 试 计 算 图 示 振 动 式 输 送 机 的 自 由 度 。解 （1）机 构 分 析 原 动 构 件 1 绕 A 轴 转 动 ，通 过 相 互 铰 接 的运 动 构 件 2、3、4 带 动 滑 块 5 作 往 复 直 线 移 动 。（2）计 算 机 构 的 自 由 度 构 件 2、3 和 4 在 C 处 构 成 复 合 铰 链 。此 机 构 有 五 个 活 动 构 件 ，六 个 转 动 副 ，一 个
9、 移 动 副 ，即 n=5， ，7LP，该 机 构 的 自 由 度 由 式 得0HP 10725323HLPnF复合铰链 振动式输送机机构2.去 除 局 部 自 由 度局 部 自 由 度 ：机 构 中 存 在 的 与 输 出 构 件 运 动 无 关 的 自 由 度 。结 论 ：局 部 自 由 度 在 平 面 机 构 中 主 要 以 磙 子 的 形 式 出 现 ，为 了 防止 在 计 算 自 由 度 错 算 构 件 数 和 运 动 副 数 ，建 议 将 上 图 a 所 示 磙 子 及 其安 装 件 固 联 成 一 整 体 而 后 计 算 机 构 自 由 度 。3.除 去 虚 约 束虚 约 束 ：
10、在 机 构 中 ，有 些 约 束 所 起 的 限 制 作 用 是 重 复 的 ，这 种 不起 独 立 限 制 作 用 的 约 束 称 为 虚 约 束 。在 计 算 机 构 自 由 度 时 ，应 将 虚 约束 除 去 不 计 。虚 约 束 是 机 构 间 的 几 何 尺 寸 满 足 某 些 特 殊 条 件 （改 善 构 件 的 受 力情 况 、增 加 机 构 的 刚 度 或 保 证 机 械 运 动 的 顺 利 等 ）的 产 物 。机 构 中 的虚 约 束 常 发 生 在 下 述 情 况 。平行四边形机构（1）重复转动副 两构件 组成几个转动副，其 轴线相互重合时，只有一个转动副起约束作用，其他处则为 虚约束。（2）重复移动副 两构件 组成几个移动副，其 导路互相平行，只有一个移动副起约束作用，其他处则为 虚约束。（3）重复轨迹 在机构运动的过程中，若两构件两点间的距离始终保持不变，当用构件将此两点相联 ，则 构成虚约束。（4）重复高副 机构中对传递运动不起独立作用的 对称部分（指高副）， 则为虚约束。多在轮系中出现 。对于后两种情况，计算自由度时将构成需约束的构件及其运动副一起除去。机构中引入的虚约束，主要是为了改善机构的受力情况或增加机构的刚度。
