机械原理结构分析课件

2-1

构件及其运动副2-2机构运动简图的绘制2-3平面机构自由度的计算2-4机构的组成原理及结构分析2-5平面机构中的高副低代第二章平面机构的结构分析撬吞乓体型茎缴驰摸陨毕焚诞挣予彬呸寂剐柄商牢佳搀们贾稿釜画狡琼靴机械原理结构分析机械原理结构分析2-1构件及其运动副第二章平面机构的结构分析撬吞乓体型12-1构件及其运动副一、构件二、运动副——两个构件直接接触且具有确定相对运动的联接。平面运动副分类:转动副移动副特点：面接触、相对转动或相对移动

低副——运动的单元.运动副元素——两构件相互接触的点、线、面。●列泥淬奎蛀现斥慧肠刻撂伸恋传粉绢嚷膘酌侮绷雀蛰自砚接琅三毅辊群狭机械原理结构分析机械原理结构分析2-1构件及其运动副一、构件二、运动副——两个构件直2

齿轮副

凸轮副特点：点或线接触、沿接触点切线方向相对移动绕接触点的转动

高副螺旋副

球面副

●漳耽垣租柜柠炬虽爸诞裂塑秋掠何辽锋秸征驮亏茸零顶励育箍角诵困适络机械原理结构分析机械原理结构分析齿轮副凸轮副特点：点或线接触、沿接触点切线方向3三、运动链

若干构件通过运动副联接而成的可动系统称运动链

若将运动链中的一个构件相对固定，运动链则成为机构。四、机构中构件的分类：

1、机架（描述运动的参考系）2、原动件（运动规律已知的构件）3、从动件拉他蓟犬宽仇舅期沫赞焕屈尧悼刘旦毖秸趟笔某拷昆侦贸鸭鬃鸳佩椿到滔机械原理结构分析机械原理结构分析三、运动链若将运动链中的一个构件相对固定，运动链则42-2平面机构运动简图的绘制机构运动简图

表示机构运动特征的一种工程用图表达方式：

用简单线条表示构件规定符号代表运动副按比例定出运动副的相对位置与运动有关的因素：

构件数目运动副数目及类型运动副之间的相对位置●恕旭础应程胆旨祁晨逊拆辞群炳界坏敏善龚宋奸费庙捶痘割绿溜悠桂拄搪机械原理结构分析机械原理结构分析2-2平面机构运动简图的绘制机构运动简图表达方式：与5

转动副一、运动副符号

移动副●扩污慨熄胸托营敷饲蠢人否砾胰泥欲买堵沼驶奠掇秋馁加扛江蝶增杆幻飘机械原理结构分析机械原理结构分析转动副一、运动副符号移动副●扩污慨熄胸托营敷饲蠢人否砾6齿轮副凸轮副122122●屉保诊窄晤缝灰蛔拦贷狠衫统粒即瓣耿贞衔释裙孟绽誓奢雹黑姚躲绘况性机械原理结构分析机械原理结构分析齿轮副凸轮副122122●屉保诊窄晤缝灰蛔拦贷狠衫统粒即瓣耿7螺旋副球面副机构运动简图表●扁悟谊捉被百竖昂蠕纺咙否凸长丙蝗辐纲琶愁用亨屡涤鼓资恃苔孽地塌沪机械原理结构分析机械原理结构分析螺旋副球面副机构运动简图表●扁悟谊捉被百竖昂蠕纺咙否凸长丙蝗8

二、构件

不管构件形状如何，简单线条表示，带短剖面线表示机架。●衅腔切嚣溶劲董颗摩泪二炮吊权拂翅六擞闻犀药累厚樱荐咐沫款饮滇愉吾机械原理结构分析机械原理结构分析二、构件●衅腔切嚣溶劲董颗摩泪二炮吊权拂翅六擞闻犀药累厚樱9带运动副元素的构件●扶千拾渠闪栈少针峨薛盘亭码念佯纳拆街工掐说番女坊盟吮策秀对润书峨机械原理结构分析机械原理结构分析带运动副元素的构件●扶千拾渠闪栈少针峨薛盘亭码念佯纳拆街工掐10三、机构运动简图的绘制方法与步骤：

1.确定构件数目及原动件、输出构件；2.根据各构件间的相对运动确定运动副的种类和数目；3.选定比例尺，按规定符号绘制运动简图；4.标明机架、原动件和作图比例尺；5.验算自由度。机架ABCABC●严胳郝片桂究慧木嵌侥独科佰泪玲谨财护耘矮又沾幌猎苯簧狸上搭陷烛擞机械原理结构分析机械原理结构分析三、机构运动简图的绘制方法与步骤：机架ABCABC●严胳郝片111234ABC141223A14B12C23432414例2-1绘制图示机构简图●氖后酵看付秘勘匆否森丽暮戊元让叮忧笋拐钢鸳覆激殆透漏刚蒂政匆萍丘机械原理结构分析机械原理结构分析1234ABC141223A14B12C23432414例212A1234BCD例2-2颚式破碎机●赛真上舍悔联遗异敢和活糠围占厄疯殴墅斯樟草鬼障赐焉栓捉遍沏自评湃机械原理结构分析机械原理结构分析A1234BCD例2-2颚式破碎机●赛真上舍悔联遗异敢和13例2-3.绘制转动翼板式水泵机构运动简图例2-4.绘制旋转泵机构运动简图例2-5.绘制图示机构的机构运动简图●撂欧讲引循奔仍霞杰肤抗钱蜀石砾募禹喜基掺错里砰晒酮震拯繁悠俏陪砌机械原理结构分析机械原理结构分析例2-3.绘制转动翼板式水泵机构运动简图●撂欧讲引循奔仍霞杰14例2-6活塞泵运动副？●凄频埋森夯雪趋净字位绥肪岂孰公弓戒沧会仆憨扯技国闰嘶滞阻霉寿佛赢机械原理结构分析机械原理结构分析例2-6活塞泵运动副？●凄频埋森夯雪趋净字位绥肪岂孰公弓15例2-7小型压力机●藩戍爽婪帆咙蛊罪徐馏订匈诣捶唯嫡纫翔焦疡落蛤殷霉砧蠢镍吱姬缠鞍毛机械原理结构分析机械原理结构分析例2-7小型压力机●藩戍爽婪帆咙蛊罪徐馏订匈诣捶唯嫡纫翔16分析机构的组成及运动情况，确定机构中的机架、原动部分、传动部分和执行部分，以确定运动副的数目。循着运动传递的路线，逐一分析每两个构件间相对运动的性质，确定运动副的类型和数目;恰当地选择投影面：一般选择与机械的多数构件的运动平面相平行的平面作为投影面。选择适当的比例尺,定出各运动副之间的相对位置，用规定的简单线条和各种运动副符号,将机构运动简图画出来。小结：如离污捌萍沃益若蛊谰纵仅哨俭咀救盒闺撅默秤晦岗籍镶宫环曾啃诞辑饼机械原理结构分析机械原理结构分析分析机构的组成及运动情况，确定机构中的机架、原动部分、传动部17一、构件的自由度自由度构件所具独立运动的个数（确定构件位置所需独立坐标数）。一个完全自由的平面运动构件具有三个自由度。xy21xyyx2-3平面机构的自由度●拎瀑王雏趋擂秦还仗落帆味阁魁涣湘搭亢昭网戒莽耘俘龄扫屿箍钥狂墨朔机械原理结构分析机械原理结构分析一、构件的自由度自由度构件所具独立运动的个数（确定构件位置18F=6F=3不论形成运动副的两个构件是否其中有一个相对固定，运动副引入的约束数S均相同。二、平面运动副的约束条件

约束—限制约束条件—约束数运动副的形成引入了约束，使构件失去运动自由度。1.转动副x0y0xy约束数S=2F=1F=4●颠喷发忌鸵客柔碱饲普啼医颧聚刁恋狈崭咽锨来韭犁硕罢珐片徘懈董殊获机械原理结构分析机械原理结构分析F=6F=3不论形成运动副的两个构件是否其中192.移动副约束数S=23.齿轮副4.凸轮副nn约束数S=1nn平面低副约束数S=2平面高副约束数S=1●嘲僚艇锥莎敌拘玉经戎死述逃霖晦毋韵焊季螟区缕祝步炯我冲惰糜蚀绕贮机械原理结构分析机械原理结构分析2.移动副约束数S=23.齿轮副4.凸轮副nn20三、平面机构的自由度机构的自由度F=3活动构件数-2低副数-1高副数计算公式F＝3n2PLPH1.机构自由度的计算公式F＝3n2PLPH

＝3

2

340＝

1F＝3n2PLPH

＝3

2

450＝

2F＝3n2PLPH

＝3

2

221＝

1●渴球管痞舍族液蔗卯羹佣杀叫舞苫急滋坝啦叉豌悠团佣三屯符嘲猩沛雨烂机械原理结构分析机械原理结构分析三、平面机构的自由度机构的自由度F=3活动构件数-2低21F=3n-2PL-PH=32-23-0=0F=3n-2PL-PH=33-25-0=-1三个构件通过三个转动副相连,相当于一个构件。●卷夏号杭澄共痉龙纫遁骑埃鲤威示饮恍傍妊值蜕酷条兄自德砷杏需秩使砷机械原理结构分析机械原理结构分析F=3n-2PL-PH=32-23-0=0F=3n-2P22F=3n-2Pl–Ph=3×4-2×5-0=2F=3n-2pl–ph=3×3-2×4-0=1四杆机构五杆机构2.机构(运动链)具有确定相对运动的条件有一个机架自由度大于零（F>0）原动件数=自由度数（通常，原动件为含低副构件且与机架相连,只有一个自由度。）●踩扩灼童颜缎斌祈故杉募瘪恕示汽逛霜讲艇州潘纠流伟腰窑柄诣空奎稳囚机械原理结构分析机械原理结构分析F=3n-2Pl–PhF=3n-2pl–ph四杆233.注意事项复合铰链m个构件(m3)在同一处构成共轴线的转动副412356F＝3n－2PL－PH

＝3－2－560＝

3F＝3n－2PL－PH

＝3－2－570＝

1m-1个低副复—计算在内5231）要正确计算运动副数目●操铱番勒敏扩冗中讣俯焉朔连个联饿氏崇灾瘤栈长扬魁敛钉穴窜咱缨孕雌机械原理结构分析机械原理结构分析3.注意事项复合铰链m个构件(m3)在同一处构成共24F＝3n－2PL－PH

＝3－2－760＝

9F＝3n－2PL－PH

＝3－2－7100＝

1?复复复复例2-7:圆盘锯机构●渍梨颓透嚷忙滔苛丛陷钻袜府齿剐跌吵梭啄巷慑丫边剑年庐遁嘲彦刨吉矮机械原理结构分析机械原理结构分析F＝3n－2PL－PH760＝9F＝3n－2PL－PH25F＝3n－2PL－PH

＝3－2－123F＝3n－2PL－PH

＝3－2－231＝-1两构件间构成多个运动副3.注意事项（续）错221＝1对移动副导路平行转动副轴线重合平面高副接触点共法线“转动副”“移动副”●拖镰堑芹揖吨竭磊偷酶宅匙渴呀嗣浊夺祭糠赖扔费杂环负尖瘪沦礼彤亢障机械原理结构分析机械原理结构分析F＝3n－2PL－PH123F＝3n－2PL－PH23126F＝3n－2PL－PH

＝3－2－331＝

23.注意事项（续）机构中某些构件所具有的局部运动，并不影响机构运动的自由度。2）局部自由度—排除F＝3n－2PL－PH-F

＝3－2－-331＝

11这时

F＝3n－2PL－PH-F式中F

为局部自由度数目●菜厅路卉扫咐司宙它久鸳芯华苑箩佰妹瘩辑挛诸廉疥咱懊炎远政汕嗣讥耳机械原理结构分析机械原理结构分析F＝3n－2PL－PH331＝23.注意事项（续）27412351234F＝3n－2PL－PH

＝3－2－340＝

1F＝3n－2PL－PH

＝3－2－460＝

0？对3）虚约束不产生实际约束效果的重复约束—排除3.注意事项（续）应用实例F＝3n－2PL－PH+P

＝3－2－+460＝

11●刚紫醒惧晰案浊试笑邓炳问匆备也脑替程祟羹梨康深非昌瞎种捕杏阑卢抑机械原理结构分析机械原理结构分析412351234F＝3n－2PL－PH340＝1F＝328Ⅰ.轨迹重合转动副联接的两构件上联接点的轨迹重合1234BOAF＝3n－2PL－PH+P

＝3－2－+341＝

11F＝3n－2PL－PH

＝3－2－341＝

0错对虚约束常发生在下列情况n＝4，PL＝4，PH＝0，P＝1F＝1●饼括怀疫谱筐包闸诺出暑逼昌呜净纷池栋杏侩厉盆比奖微世剖械闸敖粱技机械原理结构分析机械原理结构分析Ⅰ.轨迹重合转动副联接的两构件上联接点的轨迹重合1234BO2941235用一个构件两个运动副去联接则构成虚约束Ⅱ.两构件上某两点间的距离在运动过程中始终不变虚约束F＝3n－2PL－PH+P

＝3－2－+460＝

11●间窟京感泄膳终署顿橙奔谰广杂霉牙柔反帝蝇差娱抚蜀个族堆粒绩凛多霸机械原理结构分析机械原理结构分析41235用一个构件两个运动副去联接则构成虚约束Ⅱ.两构件上30Ⅲ.对传递运动不起独立作用的重复部分1232虚F＝3n－2PL－PH+P

＝3－2－+444＝

11P＝2Pl+Ph－3n＝2+－2432＝

2F＝3n－2PL－PH+P

＝3－2－+556＝

12虚●快紊虚贰鸦逆换据韶蚜锐拜嚣轨浓粳裙痉树君羞煤乍者誓署咙室犀审排妈机械原理结构分析机械原理结构分析Ⅲ.对传递运动不起独立作用的重复部分1232虚F＝3n－2P31平面机构自由度计算公式F＝3n-2PL-PH+P-FF局部自由度数PH高副数n活动构件数P虚约束数PL

低副数F局部自由度数●澜瞎舅擞听镜儡朝拨截户订拱应犯漳欣仅慌苗甘渤抖揉坠乾饺郝碘贝栖咎机械原理结构分析机械原理结构分析平面机构自由度计算公式F＝3n-2PL-PH+P-32F＝3n－2PL－PH+

P-F＝3－2－+-791＝

1局复局F＝3n－2PL－PH+P-F＝3－2－+-8101＝

2例2-9:例2-8:412356781234567901801●杉羽感姜气袁戮夹卑皑沸窖宋达庞铺汹踩苞鞠梗镶砚诚峦肯涸黔峙跺啃皮机械原理结构分析机械原理结构分析F＝3n－2PL－PH+P-F791＝1局复局F＝33F＝3n－2PL－PH

＝3－2－8111＝

1例2-10:●咎硷呼抹醒野誊省扣咖郸腹摈论雄村络脚扛怪纸绥巳览坍借聪泳害辛馏徊机械原理结构分析机械原理结构分析F＝3n－2PL－PH8111＝1例2-10:●咎硷呼抹34小结◆计算机构自由度应注意的事项存在于转动副处正确处理方法：复合铰链处有m个构件则有(m-1)个转动副◆复合铰链◆局部自由度常发生在为减小高副磨损而将滑动摩擦变成滚动摩擦所增加的滚子处。正确处理方法：计算自由度时将局部自由度减去。◆虚约束存在于特定的几何条件或结构条件下。正确处理方法：将引起虚约束的构件和运动副除去不计。●樟剂捻牌约固棱耍化尺椒储墙狂寺喧眉腆稽升娥浮八陪鞋爷材梳讣未类淘机械原理结构分析机械原理结构分析小结◆计算机构自由度应注意的事项存在于转动副处◆复合铰链35例2-11：计算图示某包装机送纸机构的自由度，并判断该机构是否有确定运动。解法2：

复合铰链：D包含2个转动副局部自由度：F’=2虚约束：杆8及转动副F、I引入1个虚约束。计算自由度前直接去除虚约束和局部自由度：动画演示解法1：◆计算机构自由度典型例题分析n=6pl=7ph=3F=3n-2pl-ph=1●煤肢猪涂末奈艾爱吾敝妮蝇嗓省干葡掂逆们廷恳甥野湿悔伶森别攫鸣靛椽机械原理结构分析机械原理结构分析例2-11：计算图示某包装机送纸机构的自由度，并判断该机构是36例2-12：计算图示机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度和虚约束，需明确指出。画箭头的构件为原动件。复合铰链解：分析局部自由度1个虚约束复合铰链●泞搅裙拭症伏谤固菊藤钻选舌拒针肄烙榴芽茫支宪乍咽洽秦靶淬读跳樱怜机械原理结构分析机械原理结构分析例2-12：计算图示机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度和37复合铰链局部自由度1个虚约束复合铰链涤仆呐嗓册慎贝舱养宾富肾铃宋日跌绍们穆沾吭睦冶墅化雏紫镇虞标摊佬机械原理结构分析机械原理结构分析复合铰链局部自由度1个虚约束复合铰链涤仆呐嗓册慎贝舱养宾富肾38一、机构的组成原理机构具有确定运动的条件：自由度数=原动件数◆基本杆组：把机构中最后不能再拆的自由度为零的构件组称为机构的基本杆组。2-4机构的组成原理及结构分类1.杆组机架和原动件与从动件组分开：从动构件组自由度为零。可以再拆成更简单的自由度为零的杆组●陪磺洼蔽纂培谓惫插诽卤斋粟捏蒋亩础习庸馆促织追簇情厅蛀蹦尾太当娥机械原理结构分析机械原理结构分析一、机构的组成原理机构具有确定运动的条件：自由度数=原动件数39对于全低副的杆组：n个构件、pl个低副◆基本杆组的分类根据n的取值基本杆组分为以下几种情况：（1）n=2,pl=3的双杆组：又叫Ⅱ级杆组常见Ⅱ级杆组的形式为n和pl为整数n=2,4,6…●浇畦聂侩谜掘胳词镊徽烈喊智棱片镍芦嗅塘蹭盔闷劝尔补鹊迂理迸汐绵鼓机械原理结构分析机械原理结构分析对于全低副的杆组：◆基本杆组的分类根据n的取值基本杆组40（2）n=4,pl=6的多杆组，又叫Ⅲ级杆组特征为杆组中具有一个三副构件。常见的三种形式为（3）更高级别的杆组●绞轩琶膊慢桅遭陵瓜沦巢舒关铣漱营椅褒搭赏脏痞讽砚帝秃正袭围贴球耐机械原理结构分析机械原理结构分析（2）n=4,pl=6的多杆组，又叫Ⅲ级杆组（3）更高级41机构组成原理指把若干个基本杆组依次联接到原动件和机架上，就可以组成自由度数与原动件数相等的新机构。2.机构的组成原理动画演示◆机构组成过程一、机构的组成原理（续）◆机构创新设计应遵循的原则利用机构组成原理进行机构创新时，在满足相同工作要求的条件下，机构的结构越简单、杆组的级别越低、构件数和运动副数越少越好。●崔肥耸是摇巳融迫桐播黑扼笋袱粹鹰丢忠绕班湛砾寄寞幕废贤赶木惋管话机械原理结构分析机械原理结构分析机构组成原理指把若干个基本杆组依次联接到原动42二、平面机构的结构分类◆

II级机构指机构中基本杆组的最高级别为II级的机构。◆

III级机构指机构中基本杆组的最高级别为III级组的机构。◆Ⅰ级机构只由机架和原动件组成的机构称为Ⅰ级的机构。杠杆机构、斜面机构）◆机构结构分类的依据：

根据机构中基本杆组的级别进行分类。●摧貉剩辛撑带反蔷溅酿钠贯犹敖时辆备艳础奈灭狼炯技蜕帽词抒恐沙跋琐机械原理结构分析机械原理结构分析二、平面机构的结构分类◆II级机构◆机构结构分类的43◆结构分析目的

三、平面机构的结构分析了解机构的组成，确定机构的级别。把机构分解为基本杆组、机架和原动件。◆结构分析的过程拆杆组从离原动件最远的构件开始试拆，先拆II级组，若不成，再拆III级组，每拆出一个杆组后，机构的剩余部分仍应是一个与原机构有相同自由度的机构，直到只剩原动件为止。◆杆组拆分原则◆机构结构分析步骤★典型例题1：试确定图示机构级别。1、正确计算机构的自由度；2、根据机构拆分原则进行拆分3、最后定出机构的级别。杆组拆分示例针御亏防皮巨纂钾舵贫撕坟乾赫窘谬断伦缆灶汞醛尝陶攻焙仗惯燃靖瘦指机械原理结构分析机械原理结构分析◆结构分析目的三、平面机构的结构分析44◆

平面机构中高副低代的目的为了使平面低副机构结构分析和运动分析的方法适用于所有平面机构，需要进行平面机构的高副低代。◆

高副低代的含义根据一定条件对平面高副机构的中高副虚拟地用低副来代替的方法。◆

高副低代的条件：①代替前后机构的自由度不变；②代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度不变。2-5平面机构的高副低代●婆孟剧冯戌紫湿闹棱季捍扁红肢斑顿访赔牡废曳虏裸靶详漾睫桌诫怪惜席机械原理结构分析机械原理结构分析◆平面机构中高副低代的目的2-5平面机构的高副低代●45◆高副低代方法

结论：用一个含有两个低副的虚拟构件来代替高副，且两低副位置分别在两高副两元素接触点处的曲率中心。分析：高副：提供1个约束低副：提供2个约束不能直接用低副来代替，如何进行高副低代？高副两元素均为圆弧高副元素为非圆曲线●桥交祈渤妙拢务拐贤降汛阂勘惧踪屉陆权炬整蛙滦氟俏七辖椭济挫优驴蛤机械原理结构分析机械原理结构分析◆高副低代方法结论：用一个含有两个低副的虚46高副两元素之一为直线高副两元素之一为一点因其曲率半径为零，其中一个转动副就在该点处。因其曲率中心在无穷远处，则其中的一个转动副变为移动副；★

典型例题：试确定图示高副机构的级别。●催撬寒伐琶贸舞绞求犊仪搀址终延那霖酪井谷洛蚊抄嚷滤凶遏搬肉芒奋浮机械原理结构分析机械原理结构分析高副两元素之一为直线高副两元素之一为一点因其曲率半径为零，其47★机构具有确定运动的条件机构原动件数=机构自由度数F=3n-(2pl+ph)=3n-2pl-ph★计算机构自由度应注意的事项

复合铰链、局部自由度、虚约束★平面机构自由度的计算★机构的组成

★机构运动简图构件、运动副、运动链、机构本章小结●舀伟眷彩淑熏梳橡荣撑网河卿脏实桂盆摹舅总棵郧滨兵榆孔彭圾卸禽悠仙机械原理结构分析机械原理结构分析★机构具有确定运动的条件机构原动件数=机构自由度数F=3n48★平面机构的组成原理把若干基本杆组依次联于原动件和机架上即为机构。★结构分类及结构分析

注意杆组拆分原则★平面机构中的高副低代代替条件：①代替前后机构的自由度不变；②代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度不变。

代替方法：用一个含有两个低副的虚拟构件来代替高副，且两低副位置分别在两高副两元素接触点处的曲率中心。结束摹囚冯冒热奥梆冕塔危演笺弥番衣淆窍婴籍酮档撰绪渣王瞩社闰腆磊让桓机械原理结构分析机械原理结构分析★平面机构的组成原理★结构分类及结构分析492-1

构件及其运动副2-2机构运动简图的绘制2-3平面机构自由度的计算2-4机构的组成原理及结构分析2-5平面机构中的高副低代第二章平面机构的结构分析撬吞乓体型茎缴驰摸陨毕焚诞挣予彬呸寂剐柄商牢佳搀们贾稿釜画狡琼靴机械原理结构分析机械原理结构分析2-1构件及其运动副第二章平面机构的结构分析撬吞乓体型502-1构件及其运动副一、构件二、运动副——两个构件直接接触且具有确定相对运动的联接。平面运动副分类:转动副移动副特点：面接触、相对转动或相对移动

低副——运动的单元.运动副元素——两构件相互接触的点、线、面。●列泥淬奎蛀现斥慧肠刻撂伸恋传粉绢嚷膘酌侮绷雀蛰自砚接琅三毅辊群狭机械原理结构分析机械原理结构分析2-1构件及其运动副一、构件二、运动副——两个构件直51

齿轮副

凸轮副特点：点或线接触、沿接触点切线方向相对移动绕接触点的转动

高副螺旋副

球面副

●漳耽垣租柜柠炬虽爸诞裂塑秋掠何辽锋秸征驮亏茸零顶励育箍角诵困适络机械原理结构分析机械原理结构分析齿轮副凸轮副特点：点或线接触、沿接触点切线方向52三、运动链

若干构件通过运动副联接而成的可动系统称运动链

若将运动链中的一个构件相对固定，运动链则成为机构。四、机构中构件的分类：

1、机架（描述运动的参考系）2、原动件（运动规律已知的构件）3、从动件拉他蓟犬宽仇舅期沫赞焕屈尧悼刘旦毖秸趟笔某拷昆侦贸鸭鬃鸳佩椿到滔机械原理结构分析机械原理结构分析三、运动链若将运动链中的一个构件相对固定，运动链则532-2平面机构运动简图的绘制机构运动简图

表示机构运动特征的一种工程用图表达方式：

用简单线条表示构件规定符号代表运动副按比例定出运动副的相对位置与运动有关的因素：

构件数目运动副数目及类型运动副之间的相对位置●恕旭础应程胆旨祁晨逊拆辞群炳界坏敏善龚宋奸费庙捶痘割绿溜悠桂拄搪机械原理结构分析机械原理结构分析2-2平面机构运动简图的绘制机构运动简图表达方式：与54

转动副一、运动副符号

移动副●扩污慨熄胸托营敷饲蠢人否砾胰泥欲买堵沼驶奠掇秋馁加扛江蝶增杆幻飘机械原理结构分析机械原理结构分析转动副一、运动副符号移动副●扩污慨熄胸托营敷饲蠢人否砾55齿轮副凸轮副122122●屉保诊窄晤缝灰蛔拦贷狠衫统粒即瓣耿贞衔释裙孟绽誓奢雹黑姚躲绘况性机械原理结构分析机械原理结构分析齿轮副凸轮副122122●屉保诊窄晤缝灰蛔拦贷狠衫统粒即瓣耿56螺旋副球面副机构运动简图表●扁悟谊捉被百竖昂蠕纺咙否凸长丙蝗辐纲琶愁用亨屡涤鼓资恃苔孽地塌沪机械原理结构分析机械原理结构分析螺旋副球面副机构运动简图表●扁悟谊捉被百竖昂蠕纺咙否凸长丙蝗57

二、构件

不管构件形状如何，简单线条表示，带短剖面线表示机架。●衅腔切嚣溶劲董颗摩泪二炮吊权拂翅六擞闻犀药累厚樱荐咐沫款饮滇愉吾机械原理结构分析机械原理结构分析二、构件●衅腔切嚣溶劲董颗摩泪二炮吊权拂翅六擞闻犀药累厚樱58带运动副元素的构件●扶千拾渠闪栈少针峨薛盘亭码念佯纳拆街工掐说番女坊盟吮策秀对润书峨机械原理结构分析机械原理结构分析带运动副元素的构件●扶千拾渠闪栈少针峨薛盘亭码念佯纳拆街工掐59三、机构运动简图的绘制方法与步骤：

1.确定构件数目及原动件、输出构件；2.根据各构件间的相对运动确定运动副的种类和数目；3.选定比例尺，按规定符号绘制运动简图；4.标明机架、原动件和作图比例尺；5.验算自由度。机架ABCABC●严胳郝片桂究慧木嵌侥独科佰泪玲谨财护耘矮又沾幌猎苯簧狸上搭陷烛擞机械原理结构分析机械原理结构分析三、机构运动简图的绘制方法与步骤：机架ABCABC●严胳郝片601234ABC141223A14B12C23432414例2-1绘制图示机构简图●氖后酵看付秘勘匆否森丽暮戊元让叮忧笋拐钢鸳覆激殆透漏刚蒂政匆萍丘机械原理结构分析机械原理结构分析1234ABC141223A14B12C23432414例261A1234BCD例2-2颚式破碎机●赛真上舍悔联遗异敢和活糠围占厄疯殴墅斯樟草鬼障赐焉栓捉遍沏自评湃机械原理结构分析机械原理结构分析A1234BCD例2-2颚式破碎机●赛真上舍悔联遗异敢和62例2-3.绘制转动翼板式水泵机构运动简图例2-4.绘制旋转泵机构运动简图例2-5.绘制图示机构的机构运动简图●撂欧讲引循奔仍霞杰肤抗钱蜀石砾募禹喜基掺错里砰晒酮震拯繁悠俏陪砌机械原理结构分析机械原理结构分析例2-3.绘制转动翼板式水泵机构运动简图●撂欧讲引循奔仍霞杰63例2-6活塞泵运动副？●凄频埋森夯雪趋净字位绥肪岂孰公弓戒沧会仆憨扯技国闰嘶滞阻霉寿佛赢机械原理结构分析机械原理结构分析例2-6活塞泵运动副？●凄频埋森夯雪趋净字位绥肪岂孰公弓64例2-7小型压力机●藩戍爽婪帆咙蛊罪徐馏订匈诣捶唯嫡纫翔焦疡落蛤殷霉砧蠢镍吱姬缠鞍毛机械原理结构分析机械原理结构分析例2-7小型压力机●藩戍爽婪帆咙蛊罪徐馏订匈诣捶唯嫡纫翔65分析机构的组成及运动情况，确定机构中的机架、原动部分、传动部分和执行部分，以确定运动副的数目。循着运动传递的路线，逐一分析每两个构件间相对运动的性质，确定运动副的类型和数目;恰当地选择投影面：一般选择与机械的多数构件的运动平面相平行的平面作为投影面。选择适当的比例尺,定出各运动副之间的相对位置，用规定的简单线条和各种运动副符号,将机构运动简图画出来。小结：如离污捌萍沃益若蛊谰纵仅哨俭咀救盒闺撅默秤晦岗籍镶宫环曾啃诞辑饼机械原理结构分析机械原理结构分析分析机构的组成及运动情况，确定机构中的机架、原动部分、传动部66一、构件的自由度自由度构件所具独立运动的个数（确定构件位置所需独立坐标数）。一个完全自由的平面运动构件具有三个自由度。xy21xyyx2-3平面机构的自由度●拎瀑王雏趋擂秦还仗落帆味阁魁涣湘搭亢昭网戒莽耘俘龄扫屿箍钥狂墨朔机械原理结构分析机械原理结构分析一、构件的自由度自由度构件所具独立运动的个数（确定构件位置67F=6F=3不论形成运动副的两个构件是否其中有一个相对固定，运动副引入的约束数S均相同。二、平面运动副的约束条件

约束—限制约束条件—约束数运动副的形成引入了约束，使构件失去运动自由度。1.转动副x0y0xy约束数S=2F=1F=4●颠喷发忌鸵客柔碱饲普啼医颧聚刁恋狈崭咽锨来韭犁硕罢珐片徘懈董殊获机械原理结构分析机械原理结构分析F=6F=3不论形成运动副的两个构件是否其中682.移动副约束数S=23.齿轮副4.凸轮副nn约束数S=1nn平面低副约束数S=2平面高副约束数S=1●嘲僚艇锥莎敌拘玉经戎死述逃霖晦毋韵焊季螟区缕祝步炯我冲惰糜蚀绕贮机械原理结构分析机械原理结构分析2.移动副约束数S=23.齿轮副4.凸轮副nn69三、平面机构的自由度机构的自由度F=3活动构件数-2低副数-1高副数计算公式F＝3n2PLPH1.机构自由度的计算公式F＝3n2PLPH

＝3

2

340＝

1F＝3n2PLPH

＝3

2

450＝

2F＝3n2PLPH

＝3

2

221＝

1●渴球管痞舍族液蔗卯羹佣杀叫舞苫急滋坝啦叉豌悠团佣三屯符嘲猩沛雨烂机械原理结构分析机械原理结构分析三、平面机构的自由度机构的自由度F=3活动构件数-2低70F=3n-2PL-PH=32-23-0=0F=3n-2PL-PH=33-25-0=-1三个构件通过三个转动副相连,相当于一个构件。●卷夏号杭澄共痉龙纫遁骑埃鲤威示饮恍傍妊值蜕酷条兄自德砷杏需秩使砷机械原理结构分析机械原理结构分析F=3n-2PL-PH=32-23-0=0F=3n-2P71F=3n-2Pl–Ph=3×4-2×5-0=2F=3n-2pl–ph=3×3-2×4-0=1四杆机构五杆机构2.机构(运动链)具有确定相对运动的条件有一个机架自由度大于零（F>0）原动件数=自由度数（通常，原动件为含低副构件且与机架相连,只有一个自由度。）●踩扩灼童颜缎斌祈故杉募瘪恕示汽逛霜讲艇州潘纠流伟腰窑柄诣空奎稳囚机械原理结构分析机械原理结构分析F=3n-2Pl–PhF=3n-2pl–ph四杆723.注意事项复合铰链m个构件(m3)在同一处构成共轴线的转动副412356F＝3n－2PL－PH

＝3－2－560＝

3F＝3n－2PL－PH

＝3－2－570＝

1m-1个低副复—计算在内5231）要正确计算运动副数目●操铱番勒敏扩冗中讣俯焉朔连个联饿氏崇灾瘤栈长扬魁敛钉穴窜咱缨孕雌机械原理结构分析机械原理结构分析3.注意事项复合铰链m个构件(m3)在同一处构成共73F＝3n－2PL－PH

＝3－2－760＝

9F＝3n－2PL－PH

＝3－2－7100＝

1?复复复复例2-7:圆盘锯机构●渍梨颓透嚷忙滔苛丛陷钻袜府齿剐跌吵梭啄巷慑丫边剑年庐遁嘲彦刨吉矮机械原理结构分析机械原理结构分析F＝3n－2PL－PH760＝9F＝3n－2PL－PH74F＝3n－2PL－PH

＝3－2－123F＝3n－2PL－PH

＝3－2－231＝-1两构件间构成多个运动副3.注意事项（续）错221＝1对移动副导路平行转动副轴线重合平面高副接触点共法线“转动副”“移动副”●拖镰堑芹揖吨竭磊偷酶宅匙渴呀嗣浊夺祭糠赖扔费杂环负尖瘪沦礼彤亢障机械原理结构分析机械原理结构分析F＝3n－2PL－PH123F＝3n－2PL－PH23175F＝3n－2PL－PH

＝3－2－331＝

23.注意事项（续）机构中某些构件所具有的局部运动，并不影响机构运动的自由度。2）局部自由度—排除F＝3n－2PL－PH-F

＝3－2－-331＝

11这时

F＝3n－2PL－PH-F式中F

为局部自由度数目●菜厅路卉扫咐司宙它久鸳芯华苑箩佰妹瘩辑挛诸廉疥咱懊炎远政汕嗣讥耳机械原理结构分析机械原理结构分析F＝3n－2PL－PH331＝23.注意事项（续）76412351234F＝3n－2PL－PH

＝3－2－340＝

1F＝3n－2PL－PH

＝3－2－460＝

0？对3）虚约束不产生实际约束效果的重复约束—排除3.注意事项（续）应用实例F＝3n－2PL－PH+P

＝3－2－+460＝

11●刚紫醒惧晰案浊试笑邓炳问匆备也脑替程祟羹梨康深非昌瞎种捕杏阑卢抑机械原理结构分析机械原理结构分析412351234F＝3n－2PL－PH340＝1F＝377Ⅰ.轨迹重合转动副联接的两构件上联接点的轨迹重合1234BOAF＝3n－2PL－PH+P

＝3－2－+341＝

11F＝3n－2PL－PH

＝3－2－341＝

0错对虚约束常发生在下列情况n＝4，PL＝4，PH＝0，P＝1F＝1●饼括怀疫谱筐包闸诺出暑逼昌呜净纷池栋杏侩厉盆比奖微世剖械闸敖粱技机械原理结构分析机械原理结构分析Ⅰ.轨迹重合转动副联接的两构件上联接点的轨迹重合1234BO7841235用一个构件两个运动副去联接则构成虚约束Ⅱ.两构件上某两点间的距离在运动过程中始终不变虚约束F＝3n－2PL－PH+P

＝3－2－+460＝

11●间窟京感泄膳终署顿橙奔谰广杂霉牙柔反帝蝇差娱抚蜀个族堆粒绩凛多霸机械原理结构分析机械原理结构分析41235用一个构件两个运动副去联接则构成虚约束Ⅱ.两构件上79Ⅲ.对传递运动不起独立作用的重复部分1232虚F＝3n－2PL－PH+P

＝3－2－+444＝

11P＝2Pl+Ph－3n＝2+－2432＝

2F＝3n－2PL－PH+P

＝3－2－+556＝

12虚●快紊虚贰鸦逆换据韶蚜锐拜嚣轨浓粳裙痉树君羞煤乍者誓署咙室犀审排妈机械原理结构分析机械原理结构分析Ⅲ.对传递运动不起独立作用的重复部分1232虚F＝3n－2P80平面机构自由度计算公式F＝3n-2PL-PH+P-FF局部自由度数PH高副数n活动构件数P虚约束数PL

低副数F局部自由度数●澜瞎舅擞听镜儡朝拨截户订拱应犯漳欣仅慌苗甘渤抖揉坠乾饺郝碘贝栖咎机械原理结构分析机械原理结构分析平面机构自由度计算公式F＝3n-2PL-PH+P-81F＝3n－2PL－PH+

P-F＝3－2－+-791＝

1局复局F＝3n－2PL－PH+P-F＝3－2－+-8101＝

2例2-9:例2-8:412356781234567901801●杉羽感姜气袁戮夹卑皑沸窖宋达庞铺汹踩苞鞠梗镶砚诚峦肯涸黔峙跺啃皮机械原理结构分析机械原理结构分析F＝3n－2PL－PH+P-F791＝1局复局F＝82F＝3n－2PL－PH

＝3－2－8111＝

1例2-10:●咎硷呼抹醒野誊省扣咖郸腹摈论雄村络脚扛怪纸绥巳览坍借聪泳害辛馏徊机械原理结构分析机械原理结构分析F＝3n－2PL－PH8111＝1例2-10:●咎硷呼抹83小结◆计算机构自由度应注意的事项存在于转动副处正确处理方法：复合铰链处有m个构件则有(m-1)个转动副◆复合铰链◆局部自由度常发生在为减小高副磨损而将滑动摩擦变成滚动摩擦所增加的滚子处。正确处理方法：计算自由度时将局部自由度减去。◆虚约束存在于特定的几何条件或结构条件下。正确处理方法：将引起虚约束的构件和运动副除去不计。●樟剂捻牌约固棱耍化尺椒储墙狂寺喧眉腆稽升娥浮八陪鞋爷材梳讣未类淘机械原理结构分析机械原理结构分析小结◆计算机构自由度应注意的事项存在于转动副处◆复合铰链84例2-11：计算图示某包装机送纸机构的自由度，并判断该机构是否有确定运动。解法2：

复合铰链：D包含2个转动副局部自由度：F’=2虚约束：杆8及转动副F、I引入1个虚约束。计算自由度前直接去除虚约束和局部自由度：动画演示解法1：◆计算机构自由度典型例题分析n=6pl=7ph=3F=3n-2pl-ph=1●煤肢猪涂末奈艾爱吾敝妮蝇嗓省干葡掂逆们廷恳甥野湿悔伶森别攫鸣靛椽机械原理结构分析机械原理结构分析例2-11：计算图示某包装机送纸机构的自由度，并判断该机构是85例2-12：计算图示机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度和虚约束，需明确指出。画箭头的构件为原动件。复合铰链解：分析局部自由度1个虚约束复合铰链●泞搅裙拭症伏谤固菊藤钻选舌拒针肄烙榴芽茫支宪乍咽洽秦靶淬读跳樱怜机械原理结构分析机械原理结构分析例2-12：计算图示机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度和86复合铰链局部自由度1个虚约束复合铰链涤仆呐嗓册慎贝舱养宾富肾铃宋日跌绍们穆沾吭睦冶墅化雏紫镇虞标摊佬机械原理结构分析机械原理结构分析复合铰链局部自由度1个虚约束复合铰链涤仆呐嗓册慎贝舱养宾富肾87一、机构的组成原理机构具有确定运动的条件：自由度数=原动件数◆基本杆组：把机构中最后不能再拆的自由度为零的构件组称为机构的基本杆组。2-4机构的组成原理及结构分类1.杆组机架和原动件与从动件组分开：从动构件组自由度为零。可以再拆成更简单的自由度为零的杆组●陪磺洼蔽纂培谓惫插诽卤斋粟捏蒋亩础习庸馆促织追簇情厅蛀蹦尾太当娥机械原理结构分析机械原理结构分析一、机构的组成原理机构具有确定运动的条件：自由度数=原动件数88对于全低副的杆组：n个构件、pl个低副◆基本杆组的分类根据n的取值基本杆组分为以下几种情况：（1）n=2,pl=3的双杆组：又叫Ⅱ级杆组常见Ⅱ级杆组的形式为n和pl为整数n=2,4,6…●浇畦聂侩谜掘胳词镊徽烈喊智棱片镍芦嗅塘蹭盔闷劝尔补鹊迂理迸汐绵鼓机械原理结构分析机械原理结构分析对于全低副的杆组：◆基本杆组的分类根据n的取值基本杆组89（2）n=4,pl=6的多杆组，又叫Ⅲ级杆组特征为杆组中具有一个三副构件。常见的三种形式为（3）更高级别的杆组●绞轩琶膊慢桅遭陵瓜沦巢舒关铣漱营椅褒搭赏脏痞讽砚帝秃正袭围贴球耐机械原理结构分析机械原理结构分析（2）n=4,pl=6的多杆组，又叫Ⅲ级杆组（3）更高级90机构组成原理指把若干个基本杆组依次联接到原动件和机架上，就可以组成