平面機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)分析

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1、第三章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析各部分機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)配合工作，便能把燃?xì)馊紵龝r(shí)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)榍S轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能。曲柄滑快機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)內(nèi)燃機(jī)包含下列機(jī)構(gòu)：第一節(jié)平面機(jī)構(gòu)的組成機(jī)構(gòu)是一個(gè)構(gòu)件系統(tǒng)機(jī)構(gòu)是機(jī)器的重要組成部分機(jī)構(gòu)只用來傳遞運(yùn)動(dòng)和力。①人為的實(shí)物組合（不是天然形成的）②各實(shí)物單元具有確定的相對運(yùn)動(dòng)③能完成有用的機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能由若干構(gòu)件（包括機(jī)架）以運(yùn)動(dòng)副相聯(lián)接并具有確定相對運(yùn)動(dòng)的組合體。一、機(jī)構(gòu)的組成：組成機(jī)構(gòu)的兩大基本要素平面機(jī)構(gòu)Vs空間機(jī)構(gòu)組成機(jī)構(gòu)的兩大基本要素1、機(jī)架：機(jī)構(gòu)中相對不動(dòng)的構(gòu)件2、主動(dòng)動(dòng)件：驅(qū)動(dòng)力所作用的構(gòu)件。

2、→輸入構(gòu)件3、從動(dòng)動(dòng)件：隨著原動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。→輸出構(gòu)件構(gòu)件類型：注意！在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖中，原動(dòng)件上通常畫有箭頭，用以表示其運(yùn)動(dòng)方向。從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和機(jī)構(gòu)的組成情況。在活動(dòng)構(gòu)件中至少有一個(gè)構(gòu)件為原動(dòng)件，其余的活動(dòng)構(gòu)件都是從動(dòng)件。原動(dòng)件（主動(dòng)件）機(jī)架任何一個(gè)機(jī)構(gòu)中，必有且只有一個(gè)構(gòu)件被相對地看作機(jī)架從動(dòng)件ABCD輸出構(gòu)件輸入構(gòu)件從動(dòng)件機(jī)構(gòu)中兩構(gòu)件直接接觸的可動(dòng)聯(lián)接（既保持直接接觸，又能產(chǎn)生一定的相對運(yùn)動(dòng)）二、運(yùn)動(dòng)副活塞與氣缸的聯(lián)結(jié)兩個(gè)傳動(dòng)齒輪間的聯(lián)結(jié)連桿與曲柄的聯(lián)結(jié)兩構(gòu)件通過點(diǎn)或線接觸的運(yùn)動(dòng)副。如齒輪

3、副、凸輪副。根據(jù)運(yùn)動(dòng)副的接觸形式，運(yùn)動(dòng)副分為兩類：1）低副：2）高副：兩構(gòu)件通過面接觸組成的運(yùn)動(dòng)副。如轉(zhuǎn)動(dòng)副（鉸鏈）、移動(dòng)副。除平面副之外，機(jī)構(gòu)中還存在空間運(yùn)動(dòng)副。如球面副、螺旋副。轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng)副低副（面接觸）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)轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)副：組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件只能沿某一軸線相對移動(dòng)運(yùn)動(dòng)副元素：圓柱面、圓孔面例：軸與軸承的配合例：滑塊與導(dǎo)軌的接觸運(yùn)動(dòng)副元素：棱柱面、棱孔面齒輪副凸輪副高副兩構(gòu)件通過點(diǎn)或線接觸組成的運(yùn)動(dòng)副例：兩齒輪輪齒的嚙合運(yùn)動(dòng)副元素：兩齒廓曲面空間：線高副空間：點(diǎn)高副空間：球副空間：球銷副空間：螺

4、旋副第二節(jié)平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖研究機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，為使問題簡化而用簡單的線條和規(guī)定的符號來表示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副，并按一定比例定出各運(yùn)動(dòng)副的位置。這種表示機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件間相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系的簡單圖形，稱為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。1、轉(zhuǎn)動(dòng)副：一般用小圓圈“”表示，其圓心表示兩構(gòu)件相對轉(zhuǎn)動(dòng)的中心。1211221122一、運(yùn)動(dòng)副的表示方法2、移動(dòng)副：一般用“”和“”表示，矩形框的長邊和直線表示移動(dòng)導(dǎo)路或其中心線的位置。3、高副：畫出兩構(gòu)件接觸處的曲線輪廓（齒輪除外：可用兩節(jié)圓表示）。齒輪機(jī)構(gòu)二、構(gòu)件的表示與分類1、構(gòu)件的表示桿、軸類構(gòu)件固定構(gòu)件同一構(gòu)件一桿兩副一桿三

5、副三、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制步驟1、分析機(jī)構(gòu)（1）找出構(gòu)件總數(shù)，定出原動(dòng)件,判斷各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)(移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng))（2）定出運(yùn)動(dòng)副的個(gè)數(shù)，各運(yùn)動(dòng)副的類型（移動(dòng)副、轉(zhuǎn)動(dòng)副、高副）2、適當(dāng)選擇投影面一般選擇與多數(shù)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)平面相平行的面作為投影面。3、選擇適當(dāng)?shù)谋壤撸L制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖選擇適當(dāng)?shù)谋壤?，根?jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸定出各運(yùn)動(dòng)副之間的相對位置，用構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的規(guī)定符號繪制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖。4、標(biāo)出原動(dòng)件，給各構(gòu)件標(biāo)上代號一般原動(dòng)件標(biāo)號為1，機(jī)架為最后標(biāo)號。構(gòu)件：1，2，3，……運(yùn)動(dòng)副：A，B，C，……注意以下簡圖的區(qū)別：內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖

6、第三節(jié)平面機(jī)構(gòu)的自由度自由度構(gòu)件間的獨(dú)立相對運(yùn)動(dòng)約束運(yùn)動(dòng)副對構(gòu)件間相對運(yùn)動(dòng)的限制作用一、自由度與約束OxySASASA自由度一個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)的自由構(gòu)件具有三個(gè)自由度QYXF=312F=3×2=6自由度：構(gòu)件可能出現(xiàn)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)副的約束約束：兩構(gòu)件用運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接后，彼此的相對運(yùn)動(dòng)受到某些限制。12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)相對轉(zhuǎn)動(dòng)。低副引入兩個(gè)約束！12兩構(gòu)件：其中一個(gè)固定約束了三個(gè)自由度，另一個(gè)未固定，F(xiàn)=312兩構(gòu)件：一個(gè)固定另一與之鉸接。X、Y固定，1件可轉(zhuǎn)動(dòng)。F=1，S=2。兩構(gòu)件活動(dòng)鉸接：F=4S=2Q1Q2X

7、Y112移動(dòng)副組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件只能沿某一軸線相對移動(dòng)。低副引入兩個(gè)約束！12兩移動(dòng)副：一個(gè)固定一個(gè)活動(dòng)。F=312兩移動(dòng)副其中一個(gè)固定，另一個(gè)放置于之上。其約束S=2（Y與Q）F=1齒輪副高副引入一個(gè)約束！沿接觸處切線t-t方向的相對運(yùn)動(dòng)和在平面內(nèi)的相對轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪副只限制n-n方向的切入，不限制t-t方向的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。F=2，S=1。凸輪副高副引入一個(gè)約束！只限制n-n方向切入，而不限制t-t方向的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。F=2，S=1。綜合上述四種情況：1低副：（轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副）其約束數(shù)為S=22高副：（齒輪副和凸輪副）其約束數(shù)為S=1二、

8、平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式轉(zhuǎn)動(dòng)副1、運(yùn)動(dòng)副和約束運(yùn)動(dòng)副低副高副移動(dòng)副約束兩個(gè)移動(dòng)自由度約束一個(gè)移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)自由度每個(gè)低副引入兩個(gè)約束，失去兩個(gè)自由度。只約束沿接觸處法線方向移動(dòng)自由度每個(gè)高副引入1個(gè)約束，失去1個(gè)自由度。2、自由度的計(jì)算公式（設(shè)N個(gè)構(gòu)件