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1、中国地质大学专用 作者： 潘存云教授,第1章 平面机构的自由度和速度分析,11 运动副及其分类,12 平面机构的运动简图,13 平面机构的自由度,14 速度瞬心及其在机构速度 分析中的应用,中国地质大学专用 作者： 潘存云教授,名词术语解释: 1.构件 独立的运动单元,内燃机中的连杆,11 运动副及其分类,内燃机连杆,零件 独立的制造单元,中国地质大学专用 作者： 潘存云教授,2.运动副,a)两个构件、b) 直接接触、c) 有相对运动,运动副元素直接接触的部分（点、线、面） 例如：凸轮、齿轮齿廓、活塞与缸套等。,定义：运动副两个构件直接接触组成的仍能产生某些相对运动的联接。,三个条件，缺一不可
2、,中国地质大学专用 作者： 潘存云教授,3.运动副分类： 高副点、线接触，应力高。,低副面接触，应力低,例如：滚动副、凸轮副、齿轮副等。,例如：转动副（回转副）、移动副 。,中国地质大学专用 作者： 潘存云教授,常见运动副符号的表示: 国标GB446084,中国地质大学专用 作者： 潘存云教授,常用运动副的符号,运动副 名称,运动副符号,两运动构件构成的运动副,转动副,移动副,两构件之一为固定时的运动副,平面运动副,中国地质大学专用 作者： 潘存云教授,平面高副,螺旋副,空间运动副,中国地质大学专用 作者： 潘存云教授,构件的表示方法:,中国地质大学专用 作者： 潘存云教授,一般构件的表示方法
3、,杆、轴构件,固定构件,同一构件,中国地质大学专用 作者： 潘存云教授,三副构件,两副构件,一般构件的表示方法,中国地质大学专用 作者： 潘存云教授,运动链两个以上的构件通过运动副的联接而构成的系统。,注意事项:,画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副的性质。,闭式链、开式链,4. 运动链,中国地质大学专用 作者： 潘存云教授,5. 机构,定义：具有确定运动的运动链称为机构 。,机架作为参考系的构件，如机床床身、车辆底盘、飞机机身。,机构的组成： 机构机架原动件从动件,机构是由若干构件经运动副联接而成的，很显然，机构归属于运动链，那么，运动链在什么条件下就能称为机构呢？即各部分运动确定。
4、分别用四杆机构和五杆机构模型演示得出如下结论： 在运动链中，如果以某一个构件作为参考坐标系，当其中另一个（或少数几个）构件相对于该坐标系按给定的运动规律运动时，其余所有的构件都能得到确定的运动，那么，该运动链便成为机构。,原（主）动件按给定运动规律运动的构件。 从动件其余可动构件。,中国地质大学专用 作者： 潘存云教授,12 平面机构运动简图,机构运动简图用以说明机构中各构件之间的相对 运动关系的简单图形。,作用： 1.表示机构的结构和运动情况。,机动示意图不按比例绘制的简图 现摘录了部分GB446084机构示意图如下表。,2.作为运动分析和动力分析的依据。,中国地质大学专用 作者： 潘存云教
5、授,常用机构运动简图符号,中国地质大学专用 作者： 潘存云教授,中国地质大学专用 作者： 潘存云教授,机构运动简图应满足的条件： 1.构件数目与实际相同,2.运动副的性质、数目与实际相符,3.运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构 成比例。,中国地质大学专用 作者： 潘存云教授,绘制机构运动简图,顺口溜：先两头，后中间， 从头至尾走一遍， 数数构件是多少， 再看它们怎相联。,步骤： 1.运转机械，搞清楚运动副的性质、数目和构件数目；,4.检验机构是否满足运动确定的条件。,2.测量各运动副之间的尺寸，选投影面（运动平面）， 绘制示意图。,3.按比例绘制运动简图。 简图比例尺： l =实际尺寸
6、 m / 图上长度mm,思路：先定原动部分和工作部分（一般位于传动线路末端），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。,举例：绘制破碎机和偏心泵的机构运动简图。,中国地质大学专用 作者： 潘存云教授,绘制图示鳄式破碎机的运动简图。,顺口溜：先两头，后中间，从头至尾走一遍，数数构件是多少，再看它们怎相联。,中国地质大学专用 作者： 潘存云教授,绘制图示偏心泵的运动简图,偏心泵,中国地质大学专用 作者： 潘存云教授,13 平面机构的自由度,给定S3S3(t)，一个独立参数 11（t）唯一确定，该机 构仅需要一个独立参数。,若仅给定11（t）,则2 3 4 均不能唯一确定。若
7、同时给定1和4 ，则3 2 能唯一确定，该机构需要两个独立参数 。,中国地质大学专用 作者： 潘存云教授,定义：保证机构具有确定运动时所必须给定的 独立运动参数称为机构的自由度。,原动件能独立运动的构件。 一个原动件只能提供一个独立参数,机构具有确定运动的条件为：,自由度原动件数,中国地质大学专用 作者： 潘存云教授,一、 平面机构自由度的计算公式,作平面运动的刚体在空间的位置需要三个独立的参数（x，y, ）才能唯一确定。,(x , y),中国地质大学专用 作者： 潘存云教授,运动副 自由度数 约束数 回转副 1（） + 2（x，y） = 3,R=2, F=1,R=2, F=1,R=1, F=2,结论：构件自由度3约束数,移动副 1（x） + 2（y，）= 3,高 副 2（x,） + 1（y） = 3,经运动副相联后，构件自由度会有变化：,自由构件的自由度数约束数,中国地质大学专用 作者： 潘存云教授,活动构件数 n,计算公式： F=3n
