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1、病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程武汉理工大学武汉理工大学机电工程学院机电工程学院杨光多媒体教案机械原理（MechanismsandMachineTheory)病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程教材：教材：机械设计机械设计彭文生
2、主编彭文生主编高等教育出版社高等教育出版社机械设计习题集机械设计习题集侯玉英主编侯玉英主编高等教育出版社高等教育出版社欢迎联系与合作欢迎联系与合作联系电话：联系电话：87858379;13808691337Eail：病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程上课方式、考核方法上课方式、考核方法授课课时安排：授课课时安排：56课时讲课，课时讲课，4课时两次实验（课外）。课时两次实验（课外）。学习方法：学习方法： 课前预习
3、；课堂讲授；课后作业；课前预习；课堂讲授；课后作业； 课外实验。课外实验。考核方法：考核方法： 卷面考试（卷面考试（70%）与平时成绩（）与平时成绩（30%）相结合，）相结合， 平时成绩包括平时成绩包括: 作业作业 、 出勤出勤 、实验、实验 。 参考资料：参考资料：机械原理机械原理孙桓主编；高等教育出版社等。孙桓主编；高等教育出版社等。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程研究对象：机械（研究对象：机械（ mec
4、hanism ）。）。1-1 1-1 机械设计慨述机械设计慨述一一 机械的组成机械的组成 机械原理机械原理: : 研究机械的运动及动力特性，及机研究机械的运动及动力特性，及机械运动方案设计的一门基础技术学科。是机械设计械运动方案设计的一门基础技术学科。是机械设计理论和方法中的重要分支。理论和方法中的重要分支。机械是机器与机构的总称。机械是机器与机构的总称。第一章第一章 机构设计基础机构设计基础病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程
5、度的病理生理过程一种由人为物体组成的具有确定机械运一种由人为物体组成的具有确定机械运一种由人为物体组成的具有确定机械运一种由人为物体组成的具有确定机械运动的装置，用来完成一定的工作过程，以代替动的装置，用来完成一定的工作过程，以代替动的装置，用来完成一定的工作过程，以代替动的装置，用来完成一定的工作过程，以代替人类的劳动。人类的劳动。人类的劳动。人类的劳动。机器（机器（machine）1-11-1机械设计慨述机械设计慨述 一台发展完善的现代化机器可由四部分组成：一台发展完善的现代化机器可由四部分组成：原动机、传动机构、执行机构和控制系统。原动机、传动机构、执行机构和控制系统。1、机器的组成、机
6、器的组成(ComposingofaMachine)：病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程机器组成：机器组成：原动机原动机传动装置传动装置工作机工作机控制系统控制系统辅助系统（如仪表、照明等）辅助系统（如仪表、照明等）轿车组成：轿车组成：病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定
7、部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程1）原动机原动机(PrimingMover)：为机器运转提供动力，常用的原动机有电动机、内燃为机器运转提供动力，常用的原动机有电动机、内燃发动机、液压机、气动机等。电动机可以把电能转化成机发动机、液压机、气动机等。电动机可以把电能转化成机械能；内燃机可把燃料燃烧的化学能转换成机械能。械能；内燃机可把燃料燃烧的化学能转换成机械能。 原动机原动机(Priming Mover) 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位
8、生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2）传动机构）传动机构(TransmissionMechanism)：按执行机构作业的特定要求，把原动机的运动和动力按执行机构作业的特定要求，把原动机的运动和动力传递给执行机构。如：常用的各种减速和变速装置均可作传递给执行机构。如：常用的各种减速和变速装置均可作为传动机构。为传动机构。 传动机构传动机构(Transmission Mechanism) 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病
9、理生理过程3）执行机构）执行机构(ExecutiveMechanism)：它是一部机器中最接近作业工作端的机构，它通过执它是一部机器中最接近作业工作端的机构，它通过执行构件与被作业件相接触，以完成作业任务。如：起重机行构件与被作业件相接触，以完成作业任务。如：起重机和挖掘机中的起重吊运和挖掘机构。和挖掘机中的起重吊运和挖掘机构。执行机构执行机构(Executive Mechanism) 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病
10、理生理过程4）控制系统）控制系统(ControlSystem)：用来处理机器各组成部分之间，以及用来处理机器各组成部分之间，以及与外部其它机器之间的工作协调关系，它与外部其它机器之间的工作协调关系，它通常由各种计算机和控制器组成。通常由各种计算机和控制器组成。1-11-1机械设计慨述机械设计慨述普通车床普通车床加工机械，机器加工机械，机器轿车轿车运输机械，机器运输机械，机器病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程轿车
11、内部机械结构轿车内部机械结构病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程FA-22猛禽战斗攻击机猛禽战斗攻击机美国西科斯基公司生产的美国西科斯基公司生产的“黑鹰黑鹰”直升机直升机主旋翼主旋翼尾尾旋旋翼翼病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病
12、原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程“罗斯福罗斯福”号舰母号舰母“神舟五号神舟五号”发射时的情景。发射时的情景。发射塔发射塔、运运载火箭载火箭都是庞大的都是庞大的机器机器。索杰纳火星车索杰纳火星车它是美国国家航空航它是美国国家航空航天局于格林威治时间天局于格林威治时间1997年年7月月4日日17时时07分发射的火星探分发射的火星探路者号宇宙飞船成功路者号宇宙飞船成功地在火星表面着陆，地在火星表面着陆，该飞船携带了索
13、杰纳该飞船携带了索杰纳火星车，这也是一种火星车，这也是一种机器。机器。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程机器由机构组成（内燃机）机器由机构组成（内燃机）病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体
14、内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程缸体缸体活塞活塞连杆连杆曲轴曲轴齿轮机构齿轮机构凸轮凸轮推杆推杆曲曲柄柄滑滑块块机机构构凸轮机构凸轮机构内燃机由内燃机由:曲柄滑块机构、曲柄滑块机构、 齿轮机构、齿轮机构、凸轮机构凸轮机构组成。组成。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程机
15、器的特征机器的特征：1.它们都是由零件人为装配组合而成它们都是由零件人为装配组合而成的实物体；的实物体；机机构构机机器器机械机械结论：结论：2.各构件之间具有确定的相对运动；各构件之间具有确定的相对运动；3.3.能完成有用的机械功或转化机械能。能完成有用的机械功或转化机械能。3. 3. 能做有益功或转换机械能。能做有益功或转换机械能。可变更为：可变更为：1.由若干构件组成；由若干构件组成；2. 各构件间具有确定的相对运动；各构件间具有确定的相对运动；机机构构机机器器机械机械病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机
16、体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程是完成有用的机械功或者是搬运物品。是完成有用的机械功或者是搬运物品。例金属切削机床、轧钢机、织布机、包例金属切削机床、轧钢机、织布机、包装机、汽车、飞机、起重机输送机等。装机、汽车、飞机、起重机输送机等。是用来获得和变换信息。是用来获得和变换信息。例如，复印机、例如，复印机、打印机、绘图机、传真机、照相机等。打印机、绘图机、传真机、照相机等。是能量变换的装置，即可将某种形式是能量变换的装置，即可将某种形式的能量变换成机械能，或者把机械能的能量变换成机械能，或者把机械能变换成其他形式的能量。变换成其
17、他形式的能量。例如，内燃例如，内燃机、涡轮机、电动机、发电机等。机、涡轮机、电动机、发电机等。根据工作类型的不同，机器分为：根据工作类型的不同，机器分为：病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程五个要素组成五个要素组成机电一体化系统机电一体化系统动力系统动力系统驱动系统驱动系统机械系统机械系统传感系统传感系统控制系统控制系统由由病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不
18、同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程机构和机器的区别机构和机器的区别机构只是一个构件机构只是一个构件系统，而系统，而机器机器除构件系除构件系统外，还包含电气、液统外，还包含电气、液压等其它系统。压等其它系统。 机器（机器（machine）：一定要作机械运动，一定要作机械运动，并通过运动来实并通过运动来实 现能量、物料和信息的变换。现能量、物料和信息的变换。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏
19、机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 机构机构只用来传递只用来传递运动和力，而机器除传运动和力，而机器除传递运动和力外，还具有递运动和力外，还具有变换或传递能量、物料变换或传递能量、物料和信息的功能。和信息的功能。机构和机器的区别机构和机器的区别机构机构(mechanism)：是用来传递运动和力是用来传递运动和力或改变运动形式的机械装置或改变运动形式的机械装置病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同
20、程度的病理生理过程构件：构件：机器中每一个独立的运动单元体机器中每一个独立的运动单元体。构件可。构件可 以是单一的整体，也可是由几个零件组成以是单一的整体，也可是由几个零件组成 的钢性结构。如内燃机的连杆。的钢性结构。如内燃机的连杆。构件构件与与零件零件的区别的区别 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程零件：零件：最小的不可分割最小的不可分割的制造单元。如：轴、的制造单元。如：轴、连杆体连杆体 、连杆盖、连杆盖
21、、轴、轴瓦、螺栓瓦、螺栓 、螺母等。、螺母等。连杆体连杆体连杆盖连杆盖轴轴瓦瓦螺螺栓栓螺母螺母连杆连杆（构件）（构件） 曲轴曲轴构件构件与与零件零件的区别的区别 机器机器零件零件构件构件机构机构病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程机器是由机构组成的。机器是由机构组成的。连杆机构连杆机构常用的机构常用的机构凸轮机构凸轮机构齿轮机构齿轮机构间歇运动机构间歇运动机构带传动和链传动机构带传动和链传动机构螺旋机构螺旋机构组
22、合机构组合机构病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程连杆机构连杆机构常用的机构常用的机构齿轮机构齿轮机构病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程凸轮机构凸轮机构常用的机构常用的机构病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定
23、性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程凸轮机构凸轮机构常用的机构常用的机构病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程常用的机构常用的机构双爪棘轮机构双爪棘轮机构槽轮机构槽轮机构内啮合槽轮机构内啮合槽轮机构双向爪棘轮机构双向爪棘轮机构病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在
24、一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程常用的机构常用的机构棘轮机构的应用棘轮机构的应用病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程常用的机构常用的机构螺旋机构螺旋机构病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能
25、，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程组合机构组合机构W常用的机构常用的机构间歇运动机构间歇运动机构病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程组合机构：组合机构：锥齿轮锥齿轮槽轮机构槽轮机构组合机构：组合机构：螺旋齿轮螺旋齿轮单十字万向机构单十字万向机构病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消
26、弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程组合机构：组合机构：自卸货车翻转机构自卸货车翻转机构组合机构：组合机构：齿轮齿轮-连杆连杆病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 1-1机械设计慨述机械设计慨述n制造新机器的一般过程n1)弄清楚使用要求,制造条件,确定各项技术指标;n2)确定机器的工作原理;n(洗衣机,糖果包装,小轴圆角加工,叶杆磨)n3)机械设计:传动方案
27、,装配图,零件图,强度校核,说明书;n4)试制:加工,装配,试车.病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程二二 本课程的研究、性质和任务本课程的研究、性质和任务对象对象：机械。机械。性质性质:是机械性能分析与设计的基本理论是机械性能分析与设计的基本理论与方法的专业基础课程之一。与方法的专业基础课程之一。任务：任务：是使学生掌握机构学和机械动力学是使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能，的基本理论、
28、基本知识和基本技能，初步具有拟定机械传动方案、分析初步具有拟定机械传动方案、分析和设计机构的能力。和设计机构的能力。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程机械原理研究的基本问题：机械原理研究的基本问题：机构分析机构分析机构综合机构综合机械原理研究的两个基本问题机械原理研究的两个基本问题机构分析：机构分析：根据给定的机构运动简图来研究机构根据给定的机构运动简图来研究机构的运动特性和传力特性。的运动特性和传力特性。机构
29、综合：机构综合：根据给定的机构运动特性和传力特性根据给定的机构运动特性和传力特性来设计机构运动简图。来设计机构运动简图。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程三三机械原理研究的内容机械原理研究的内容1、机构结构分析的理论、机构结构分析的理论 机构的组成原理、机构运动的可能性及确定性条件；机构的组成原理、机构运动的可能性及确定性条件； 机构的运动分析，即研究在给定原动件运动的条件下，机构的运动分析，即研究在给定原动件
30、运动的条件下，机构各点的轨迹、位移、速度和加速度等运动特性；机构各点的轨迹、位移、速度和加速度等运动特性；机构的力分析，即研究机构各运动副中力的计算方法、机构的力分析，即研究机构各运动副中力的计算方法、摩擦及机械效率问题摩擦及机械效率问题。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程三三机械原理研究的内容机械原理研究的内容 2 2、常用机构的分析与设计问题常用机构的分析与设计问题常用机构：齿轮机构、凸轮机构和连杆机构。本
31、课常用机构：齿轮机构、凸轮机构和连杆机构。本课程将讨论该三大常用机构的特点、设计理论和设计方法。程将讨论该三大常用机构的特点、设计理论和设计方法。 3 3、机器动力学问题、机器动力学问题 主要研究在已知力作用下机械的真实运动规律；机主要研究在已知力作用下机械的真实运动规律；机器运转过程中速度波动的调节问题以及机械运转过程中器运转过程中速度波动的调节问题以及机械运转过程中所产生惯性力系的平衡问题。所产生惯性力系的平衡问题。4 4、机构的选型及机械运动系统设计的基本知识。、机构的选型及机械运动系统设计的基本知识。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引
32、起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程平面机构平面机构：机构中所有构件均在一个或几个平面运动。：机构中所有构件均在一个或几个平面运动。 1-21-2平面机构的组成原理及具有确定运动的条件平面机构的组成原理及具有确定运动的条件1234平面机构平面机构空间机构空间机构病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程一一 机构的组成机构
33、的组成组成要素组成要素构件构件(link,)运动副运动副(kineticpair)特点：特点：一个构件可以是由一个或若干个零件组成。一个构件可以是由一个或若干个零件组成。（一）构件（一）构件齿轮齿轮轴轴键键定义：定义：机器中每个独立的运动单元体。机器中每个独立的运动单元体。零件零件制造单元体。制造单元体。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程构件分成构件分成机架（或固定构件）机架（或固定构件）活动构件活动构件主动件
34、主动件从动件从动件（一）构件（一）构件(link)运动规律已知的活动构件运动规律已知的活动构件称为称为原动件。原动件。作用有驱动力或驱动力矩作用有驱动力或驱动力矩的活动构件称为的活动构件称为主动件。主动件。输出运动或动力的从动件输出运动或动力的从动件称为称为输出件。输出件。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（二）运动副（二）运动副（Kinetic Pair）定义：定义：机构中两构件直接接触并仍能产生某些相对运动
35、的可动联接。机构中两构件直接接触并仍能产生某些相对运动的可动联接。运动副元素运动副元素：两构件上能够参加接触而构成运动副的部分。：两构件上能够参加接触而构成运动副的部分。例：轴例：轴例：轴例：轴1 1与轴承与轴承与轴承与轴承2 2的配合的配合的配合的配合运动副元素：圆柱面、圆孔面运动副元素：圆柱面、圆孔面例：滑块例：滑块例：滑块例：滑块1 1与导轨与导轨与导轨与导轨2 2的接触的接触的接触的接触运动副元素：棱柱面、棱孔面运动副元素：棱柱面、棱孔面例：两齿轮轮齿的啮合例：两齿轮轮齿的啮合例：两齿轮轮齿的啮合例：两齿轮轮齿的啮合运动副元素运动副元素：两齿廓曲面：两齿廓曲面病原体侵入机体，消弱机体防
36、御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程运动副与运动副与约束约束两个构件在用运动副联结前共有六个独立的相对运动。两个构件在用运动副联结前共有六个独立的相对运动。xzyO构件构件2构件构件1自由度减少的数目自由度减少的数目=运动副引入的约束数运动副引入的约束数运动副分类运动副分类 机构运动副的类型决定机构的运动形式。机构运动副的类型决定机构的运动形式。约束：约束：对独立运动的限制对独立运动的限制构件用运动副联结后，彼构件用运动副联结后，彼此的相
37、对运动受到某些约束。此的相对运动受到某些约束。自由度：自由度：构件相对于参考系构件相对于参考系具有的独立运动的具有的独立运动的数目。数目。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程1.按运动副引入的约束数分按运动副引入的约束数分：可将运动副分为可将运动副分为至至级副。级副。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏
38、机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程1.按运动副引入的约束数分按运动副引入的约束数分I I级副级副IIII级副级副病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程球面低副（球面低副（IIIIII级级副副）圆柱套筒副（圆柱套筒副（级副）级副）1.按运动副引入的约束数分按运动副引入的约束数分病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生
39、理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程转动副（转动副（级级副）副）移动副（移动副（级级副）副）1.按运动副引入的约束数分按运动副引入的约束数分螺旋副螺旋副（级级副）副）病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2.按两构件间的接触形式分按两构件间的接触形式分球面高副球面高副柱面高副柱面高副齿轮副齿轮副高副高副：点、线接触的运动副点、线接触的运
40、动副病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程低副：低副：面接触的运动副面接触的运动副转动副转动副移动副移动副2.按两构件间的接触形式分按两构件间的接触形式分病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程3.按两构件的相对运动形式分按两构件的相对运
41、动形式分空间运动副空间运动副球销副球销副螺旋副螺旋副圆柱套筒副圆柱套筒副 运动副元素间只能相互作平面平行运动，则称之运动副元素间只能相互作平面平行运动，则称之为平面运动副，否则称为空间运动副。为平面运动副，否则称为空间运动副。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程平面运动副平面运动副移动副移动副(slidingpair)转动副转动副(revolutepair)3.按两构件的相对运动形式分类按两构件的相对运动形式分类
42、病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（三）运动链（三）运动链(KinematicalChain)运动链：运动链：通过运动副的通过运动副的通过运动副的通过运动副的联联接的相对接的相对接的相对接的相对 可动的构件系统。可动的构件系统。可动的构件系统。可动的构件系统。开式运动链开式运动链闭式运动链闭式运动链单闭环运动链单闭环运动链多闭环运动链多闭环运动链闭式运动链闭式运动链开式运动链开式运动链平面运动链平面运动链空间运
43、动链空间运动链空间运动链空间运动链病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 运动链运动链 具有确定的相对运动具有确定的相对运动机构机构桁架桁架运动链运动链相对运动不确定相对运动不确定无相对运动无相对运动（三）运动链（三）运动链(KinematicalChain)病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境
44、的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（四）机（四）机构构1234ABCD 机构：机构：运动链中，若固定某一构件（机架），并给另一个或运动链中，若固定某一构件（机架），并给另一个或数个构件以确定的独立的运动（原动件），使其余构件（从动件）数个构件以确定的独立的运动（原动件），使其余构件（从动件）的运动随之确定的这种运动链的运动随之确定的这种运动链(kinetic chain)(kinetic chain)。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳
45、定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程机构的形成病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程二二 机构运动简图机构运动简图机构运动简图机构运动简图(Kinematical Diagrams) 用线条和简单图形代表构件，用规用线条和简单图形代表构件，用规定符号代表运动副，按比例作出的图形。定符号代表运动副，按比例作出的图形。 不按比例来绘制的图形，则称为不按比例来绘制的图形，则称为机机构示意图。构示意图。是
46、工程技术人员交流设计思想的工具是工程技术人员交流设计思想的工具病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程常用机构构件、运动副代表符号常用机构构件、运动副代表符号病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程机机架架AB常用机构构件、运动副代表符号常
47、用机构构件、运动副代表符号病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程121212常用机构构件、运动副代表符号常用机构构件、运动副代表符号转动副转动副病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程常用机构构件、运动副代表符号常用机构构件、运动副代表符
48、号212121移移动动副副病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程双双副副构构件件注：点划线表示与其联注：点划线表示与其联接的其他构件接的其他构件常用机构构件、运动副代表符号常用机构构件、运动副代表符号病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过
49、程常用机构构件、运动副代表符号常用机构构件、运动副代表符号双双副副构构件件病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程偏偏心心轮轮AB12BA21常用机构构件、运动副代表符号常用机构构件、运动副代表符号病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程三
50、副构件三副构件 (一个构件和三个外副一个构件和三个外副)常用机构构件、运动副代表符号常用机构构件、运动副代表符号病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程常用机构构件、运动副代表符号常用机构构件、运动副代表符号病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理
51、生理过程常用机构构件、运动副代表符号常用机构构件、运动副代表符号病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程绘制机构运动简图的步骤2.合理选择投影面及原动件适当的瞬时位置。合理选择投影面及原动件适当的瞬时位置。3.选择适当的比例尺选择适当的比例尺l；l=实际长度实际长度m/图示长度图示长度mm。5.检验。检验。1.分析机构运动路线，定出其原动部分、工作部分，分析机构运动路线，定出其原动部分、工作部分，弄清传动部分。（确定
52、构件数；运动副性质）弄清传动部分。（确定构件数；运动副性质）4.定出各运动副相对位置，用规定的符号和线条绘出定出各运动副相对位置，用规定的符号和线条绘出简图，原动件上标上箭头（指示运动方向）。简图，原动件上标上箭头（指示运动方向）。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程例题一：内燃机例题一：内燃机病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入
53、机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程气缸体气缸体1活塞活塞2进气阀进气阀3排气阀排气阀4连杆连杆5曲轴曲轴6凸轮凸轮7顶杆顶杆8齿轮齿轮10CAB12344D556例题一：内燃机例题一：内燃机病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程例题二：例题二：小型冲压机小型冲压机病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起
54、不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 分析整个机构的工作原理分析整个机构的工作原理偏心轮偏心轮1 齿轮齿轮1 杆件杆件2 齿轮齿轮6 杆件杆件3 槽凸轮槽凸轮6 杆件杆件4 滑块滑块7 压头压头8例题二：例题二：小型压力机小型压力机机构组成机构组成动作原理和运动情况动作原理和运动情况病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
55、例题二：例题二：小型压力机小型压力机病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程例题二：例题二：小型压力机小型压力机病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程AO124.肘板肘板3.动颚板动颚板5.带轮带轮2.偏心轴偏心轴1.机架机架例题三：例题
56、三：破碎机机构破碎机机构DO364BC31O25颚颚式式破碎机破碎机病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程例题四：油泵机构油泵机构1 1曲柄曲柄2 2活塞杆活塞杆3 3 转块转块4 4泵体泵体AB123C C4病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的
57、病理生理过程1-3平面机构自由度的计算平面机构自由度的计算一、平面机构自由度的一般公式一、平面机构自由度的一般公式机构自由度：机构自由度：机构中各活动构件相对于机构中各活动构件相对于机架的可能独立运动的数目。机架的可能独立运动的数目。构件独立运动的数目称为构件独立运动的数目称为自由度。自由度。对构件运动的限制作用称为对构件运动的限制作用称为约束。约束。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程作空间运动的自由构件有作空
58、间运动的自由构件有6个独立运动（自由度），个独立运动（自由度），作平面运动的自由构件作平面运动的自由构件有有3个独立运动（自由度）个独立运动（自由度）。xyzOxzY12一、平面机构自由度的一般公式一、平面机构自由度的一般公式病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程一、平面机构自由度的一般公式一、平面机构自由度的一般公式机构的自由度机构的自由度=机构的独立运动数目机构的独立运动数目平面机构独立运动的数目为：所有活动构
59、件平面机构独立运动的数目为：所有活动构件的自由度的和减去所有运动副引入约束数目的和。的自由度的和减去所有运动副引入约束数目的和。若平面机构中有若平面机构中有n个活动构件个活动构件，各构件之间共，各构件之间共构成了构成了Pl个低副个低副和和Ph个高副个高副，则它们共引入，则它们共引入(2Pl+Ph)个约束个约束。则机构的自由度。则机构的自由度F为：为：n活动构件数；活动构件数；Pl低副；低副； Ph高副。高副。F=3n(2Pl+Ph)=3n2PlPh病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏
60、机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程二二机构具有确定运动的条件机构具有确定运动的条件n=2, P5=3,F=0231n=3,P5=5,F= 14B2CADE13n=3, P5=4,F=1 14123ABCDn=4, P5=5, F=2结论：结论：1.机构可能运动的条件是机构可能运动的条件是：即机构自由度数即机构自由度数F F大于或等于大于或等于1 1且等于主且等于主动件数。动件数。机构自由度数机构自由度数F 1。 1 43C2B54ADE1C D 输入的独立运动数目输入的独立运动数目等于机构自由度数等于机构自由度数F。2.机构具有确定运动的条机构具有确定运动
61、的条件是：件是：病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程三三计算机构自由度时应注意的问题计算机构自由度时应注意的问题A2CB134DE56？1. 1. 复合铰链复合铰链324由两个以上构件在同由两个以上构件在同一处构成的重合转动副称一处构成的重合转动副称为复合铰链。为复合铰链。由由m个个构件在一处组成构件在一处组成轴线重合的转动副。实际上轴线重合的转动副。实际上有有(m-1)个转动副个转动副。复合铰链复合铰链m构件数
62、。构件数。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程3211. 1. 复合铰链复合铰链324病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程例题：计算机构自由度如图所示如图所示F、B、D、C处是复合铰链处是复合铰链病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破
63、坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2. 2. 局部自由度局部自由度局部自由度局部自由度机构中个别构件所具有的不影响其机构中个别构件所具有的不影响其它构件运动，即与整个机构运动无关的自由度。它构件运动，即与整个机构运动无关的自由度。在计算机构自由度时，局部自由度应当舍弃不计在计算机构自由度时，局部自由度应当舍弃不计。21ACB43?21ACB3病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理
64、过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程虚约束虚约束机构中那些对构件间的相对运动不起独机构中那些对构件间的相对运动不起独立限制作用的立限制作用的重复约束。或称消极约束。重复约束。或称消极约束。3. 3. 虚约束虚约束4F5ABCDEF123ADBCE123ADBCE？虚约束虚约束平行四边形平行四边形虚约束虚约束平行四边形平行四边形病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，
65、引起不同程度的病理生理过程在计算中将产生虚约束的构件和运动副去掉，然后在计算中将产生虚约束的构件和运动副去掉，然后再进行计算。再进行计算。3. 3. 虚约束虚约束常见的虚约束：常见的虚约束：（1）机构中联结构件与被联结构件的轨迹重合。）机构中联结构件与被联结构件的轨迹重合。？CAD=BD=DC2AB14D3病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（2）当两构件组成多个移动副，且其导路互相平行或重合）当两构件组成多个移
66、动副，且其导路互相平行或重合时，则只有一个移动副起约束作用，其余都是虚约束。时，则只有一个移动副起约束作用，其余都是虚约束。2CAB134F=3 2 -2 2 1=13. 3. 虚约束虚约束虚约束虚约束病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（3）当两构件构成多个转动副，且轴线互相重合时，则）当两构件构成多个转动副，且轴线互相重合时，则只有一个转动副起作用，其余转动副都是虚约束。只有一个转动副起作用，其余转动副都是虚
67、约束。3. 3. 虚约束虚约束ACBD1232病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（4）机构运动过程中，其中某两构件上两点之间的距离始）机构运动过程中，其中某两构件上两点之间的距离始终不变，则将两点以构件联接，将会引入一个虚约束。终不变，则将两点以构件联接，将会引入一个虚约束。带带虚虚约约束束的的杆杆机机构构4CAB1325DEFBC=EF，AB=CD，BE=CF，AE=DF。F=3n-2p-p=3*4-2*6=
68、0 ?F=3n-2p-p=3*3-2*4=1 3. 3. 虚约束虚约束病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程(5)机构中对运动起重复限制作用的对称部分引入机构中对运动起重复限制作用的对称部分引入虚约束。虚约束。21322O3. 3. 虚约束虚约束病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，
69、且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程3. 3. 虚约束虚约束(6)如果两构件在多处接触而构成平面高副，且各接触点如果两构件在多处接触而构成平面高副，且各接触点处的公法线彼此重合，则只能算一个平面高副，其余处的公法线彼此重合，则只能算一个平面高副，其余为虚约束。为虚约束。ABn1n2ABn1n1无虚约束无虚约束有虚约束有虚约束病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程虚约束的本质是什么虚约束的本质是什么? ?
70、 从运动的角度看从运动的角度看, ,虚约束就是虚约束就是“重复的约束重复的约束”或者是或者是“多余的约束多余的约束”。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程提示：提示： 一般情况下，虚约束往往出现在有对称、重复的结构特点处。一般情况下，虚约束往往出现在有对称、重复的结构特点处。 计算自由度应除去虚约束不计，但仍应是一个独立的机构，且计算自由度应除去虚约束不计，但仍应是一个独立的机构，且 一般输入、输出不能拆除一般输
71、入、输出不能拆除。机构中为什么要使用虚约束机构中为什么要使用虚约束? a. 可以改善受力、增加刚性、使受力状态更合理；可以改善受力、增加刚性、使受力状态更合理；b. 使机构平衡使机构平衡c.保证机构不反向，保证机构不反向，顺利通过某些特殊位置顺利通过某些特殊位置顺利通过某些特殊位置顺利通过某些特殊位置的运动的运动等等等等。使用虚约束时要注意什么问题使用虚约束时要注意什么问题? 保证满足虚约束存在的几何条件；保证满足虚约束存在的几何条件；其相关尺寸的制其相关尺寸的制其相关尺寸的制其相关尺寸的制造精度要求高，增大了制造成本。造精度要求高，增大了制造成本。造精度要求高，增大了制造成本。造精度要求高，
72、增大了制造成本。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程例例1图示牛头刨床设计方图示牛头刨床设计方案草图。设计思路为：动案草图。设计思路为：动力由曲柄力由曲柄1输入，通过滑块输入，通过滑块2使摆动导杆使摆动导杆3作往复摆动，作往复摆动，并带动滑枕并带动滑枕4作往复移动作往复移动，以达到刨削加工目的。以达到刨削加工目的。试试问图示的构件组合是否能问图示的构件组合是否能达到此目的？达到此目的？如果不能，如果不能，该如何修
73、改？该如何修改？机构自由度计算举例病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程机构自由度计算举例解：首先计算设计方案草图的自由度解：首先计算设计方案草图的自由度即表示如果按此方案设即表示如果按此方案设计机构，机构是不能运动的。计机构，机构是不能运动的。必须修改，以达到设计目的。必须修改，以达到设计目的。改进措施：改进措施：1.增加一个低副和一个活动构件；增加一个低副和一个活动构件；2.用一个高副代替低副。用一个高副代替低
74、副。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程改进方案改进方案(1)F=3*5-2*7=1(2)F=3*4-2*5-1=1(3)(4)(5)(6)(7)F=3*5-2*7=1F=3*5-2*7=1F=3*5-2*7=1F=3*5-2*7=1F=3*5-2*7=1病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的
75、相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程惯性筛机构惯性筛机构n = 5, Pl = 7, Ph = 0= 35 -27 0 = 1F = 3n - 2Pl Ph例例2、计算图所示机构的自由度计算图所示机构的自由度(若存在局部自由度、复合铰链、若存在局部自由度、复合铰链、虚约束请标出）。虚约束请标出）。复合铰链复合铰链病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程例例3如图所示，已知：如图所示，已知：DE
76、=FG=HI，且相互平行；，且相互平行；DF=EG，且相，且相互平行；互平行；DH=EI，且相互平行。计算此机构的自由度。，且相互平行。计算此机构的自由度。(若存若存在局部自由度、复合铰链、虚约束请标出）在局部自由度、复合铰链、虚约束请标出）。局部自由度局部自由度虚约束虚约束复合铰链复合铰链病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程例例4如图所示如图所示,已知已知HG=IJ,且相互平行；且相互平行；GL=JK，且相互，
77、且相互平行。计算此机构的自由度平行。计算此机构的自由度(若存在局部自由度、复合铰链、若存在局部自由度、复合铰链、虚约束请标出）。虚约束请标出）。局部自由度局部自由度复合铰链复合铰链虚约束虚约束病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程A2CB13DE5647局部自由度局部自由度虚约束虚约束EABCDOFGH例例5计算图所示机构的自由度计算图所示机构的自由度(若存在局部自由度、复合铰链、若存在局部自由度、复合铰链、虚约束
78、请标出）。虚约束请标出）。复合铰链复合铰链病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程例例6计算图所示机构的自由度计算图所示机构的自由度(若存在局部自由度、若存在局部自由度、复合铰链、虚约束请标出）。复合铰链、虚约束请标出）。复合铰链复合铰链局部自由度局部自由度虚约束虚约束虚约束虚约束虚约束虚约束局部自由度局部自由度病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理
79、过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程1-4平面机构的组成原理和结构分析机构都是由机架、原动件和从动件组构成的。机构都是由机架、原动件和从动件组构成的。机架机架从动件组从动件组原动件原动件F=3n-2pl-ph=35-27=1一、平面机构的组成原理病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 n = 4, Pl = 6 F = 3n2Pl = 3
80、4-26 = 0这个从动件组能否进一步分解成若干个更简单的、自由这个从动件组能否进一步分解成若干个更简单的、自由度等于零的从动件组度等于零的从动件组?机架机架从动件组从动件组原动件原动件F=31-21=1从动件组的自由度为从动件组的自由度为01-4 平面机构的组成原理和结构分析病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程分分解解？还能进一步分解吗？还能进一步分解吗？还能进一步分解吗？还能进一步分解吗？n=2, Pl=3
81、F=3n2Pl=32-23=0n=2, Pl=3 F=3n2Pl=32-23=0？1-4平面机构的组成原理和结构分析病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程以上两从动件组不能进一步分解成更简单、自由度为零的以上两从动件组不能进一步分解成更简单、自由度为零的从动件组。从动件组。通常把这样的从动件组称为：通常把这样的从动件组称为：基本杆组基本杆组基本杆组基本杆组是机构分析重要的理论基础。是机构分析重要的理论基础。机构的组
82、成原理：任何机构都可以看作是由若干个基本杆机构的组成原理：任何机构都可以看作是由若干个基本杆组依次连接于原动件和机架上所组成的。组依次连接于原动件和机架上所组成的。1-4平面机构的组成原理和结构分析一、平面机构的组成原理病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程假设基本杆组的运动副全为低副，则基本杆组自由度假设基本杆组的运动副全为低副，则基本杆组自由度的计算公式为：的计算公式为：由于由于n和和Pl 都须是整数，所以都须
83、是整数，所以n应是应是2的倍数，的倍数，Pl应是应是3的倍数。的倍数。即：在一个基本杆组中，其构件数和低副数应满足：即：在一个基本杆组中，其构件数和低副数应满足：n=2,Pl=3；n=4,Pl=6；n=6,Pl=9。二、基本杆组的类型F=3n-2Pl=0n=2Pl /31-4平面机构的组成原理和结构分析病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程最简单的平面基本杆组是由两个构件三个低副组成的杆组，最简单的平面基本杆组是由
84、两个构件三个低副组成的杆组，称之为称之为级杆组。级杆组。(1)RRR杆组杆组(2)RRP杆组杆组级杆组是机构中最常见的一类基本杆组。级杆组是机构中最常见的一类基本杆组。级杆组有以下五种形式：级杆组有以下五种形式：二、基本杆组的类型1-4平面机构的组成原理和结构分析病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程(3)RPR杆组杆组(4)PRP杆组杆组(5)RPP杆组杆组二、基本杆组的类型1-4平面机构的组成原理和结构分析病原
85、体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程除级杆组外，还有、级等较高级的基本杆组。级杆组由4个构件6个低副组成，具有一个3副构件。 级杆组由4个构件6个低副组成，有4个内副。二、基本杆组的类型1-4平面机构的组成原理和结构分析病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不
86、同程度的病理生理过程例例1：牛头刨床主机构的组成原理：牛头刨床主机构的组成原理牛头刨床主机构牛头刨床主机构3C245BADE163C245BADE16a)3C2BA1645DEb)二、基本杆组的类型1-4平面机构的组成原理和结构分析病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程目的：目的：通过分析机构的组成来确定机构的级别。通过分析机构的组成来确定机构的级别。机构的级别取决于该机构能够分解出的基本杆组的最机构的级别取决于该
87、机构能够分解出的基本杆组的最高级别。高级别。级机构级机构只由机架和原动件组成的机构称为只由机架和原动件组成的机构称为级的机构。级的机构。（杠杆机构、斜面机构）（杠杆机构、斜面机构）II级机构级机构指机构中基本杆组的最高级别为指机构中基本杆组的最高级别为II级的机构。级的机构。III级机构级机构指机构中基本杆组的最高级别为指机构中基本杆组的最高级别为III级组的机构。级组的机构。三、平面机构的结构分析1-4平面机构的组成原理和结构分析病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对
88、稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程机构结构分析的步骤是：机构结构分析的步骤是：1)计算机构的自由度，确定原动件。计算机构的自由度，确定原动件。2)从远离原动件的地方开始拆杆组。从远离原动件的地方开始拆杆组。先先试试拆拆级级组组，当当不不可可能能时时再再拆拆级级组组。但但应应注注意意，每每拆拆一一个个杆杆组组后后，剩剩下下的的部部分分仍仍组组成成机机构构，且且自自由由度度与原机构相同；直至全部杆组拆出只剩下与原机构相同；直至全部杆组拆出只剩下级机构。级机构。3)确定机构的级别。确定机构的级别。三、平面机构的结构分析1-4平面机构的组成原理和结构分析病原体侵入机体，消弱机体防
89、御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程例例2：试确定图示机构的级别：试确定图示机构的级别解：解：1)计算机构的自由度。计算机构的自由度。F=3n-2pl-ph=37-210-0=1；以构件；以构件1为为原动件。原动件。2)进行结构分析进行结构分析b)78HIJDE2345BCFGIa)12345678ABCDEFGHJ1A1-4平面机构的组成原理和结构分析病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引
90、起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程3)确定机构的级别确定机构的级别另：若将该机构的原动件另：若将该机构的原动件由构件由构件1改为构件改为构件8，则有，则有结构分析图结构分析图8JC12AB34DEF57GHII12345678ABCDEFGHJ三、平面机构的结构分析1-4平面机构的组成原理和结构分析病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不
91、同程度的病理生理过程四、平面机构中的高副低代1-4平面机构的组成原理和结构分析 为了使平面低副的运动分析和动力分析方法能适用于所有平面机构,研究在平面机构中用低副代替高副的条件和方法（简称高副低代）。（1）代替机构和原机构的自由度必须完全相同。）代替机构和原机构的自由度必须完全相同。（2）代替机构和原机构的瞬时速度和瞬时加速度）代替机构和原机构的瞬时速度和瞬时加速度必须完全相同。必须完全相同。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程
92、度的病理生理过程四、平面机构中的高副低代1-4平面机构的组成原理和结构分析r1r2O1O2O2r2 O1高副低代高副低代接触点处两高副元素接触点处两高副元素的曲率半径为有限值的曲率半径为有限值接触点处两高副元素接触点处两高副元素之一的曲率半径为无穷大之一的曲率半径为无穷大高副低代高副低代虚拟构件虚拟构件虚拟构件虚拟构件病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程四、平面机构中的高副低代1-4平面机构的组成原理和结构分析用
93、两端各装有一个转动副的构件取代高副，其转动副的中心位于高副元素的曲率中心处。213B21AC321ACB32O1nn病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程1-4平面机构的组成原理和结构分析216DKO3457CBA109HGFEIJ8例4 对图示电锯机构进行结构分析。解解n 8，pL 11，pH 1， F 3n 2pL pH 3 8 2 11 1 1 1。机机构构无无复复合合铰铰链链和和虚虚约约束束，局局部部自自由
94、由度度为为滚滚子子1010绕绕自自身身轴轴线线的的转转动。动。高副低代高副低代O6DO1345721CBA119HGFEIJ8病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程1-4平面机构的组成原理和结构分析拆分基本杆组拆分基本杆组6 6G GJ J8 8IIII级机构级机构7 7H HI I5 5F FD D3 34 4E EC CO O6 6D DO O1 13 34 45 57 72 21 1C CB BA A1111
95、9 9H HG GF FE EI IJ J8 8O O1 19 9O O1 12 2B BA A1111病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程1-5 1-5 机构中的摩擦、效率和自锁机构中的摩擦、效率和自锁一一运动副中的摩擦和自锁运动副中的摩擦和自锁1.移动副移动副FN21G；FN21GsinFN21kG其中：若两接触面为点、线接触时，其中：若两接触面为点、线接触时，k1；若两接触面沿整个；若两接触面沿整个半圆周均
96、匀接触时，半圆周均匀接触时，k/2；其余情况下是介于上述两者之间。；其余情况下是介于上述两者之间。(1)摩擦力摩擦力病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程(1) (1) 摩擦力摩擦力式中式中 f 为摩擦系数，而为摩擦系数，而 fv 称为当量摩擦系数。称为当量摩擦系数。 则：平面平面接触时，其接触时，其当量摩擦系数为：当量摩擦系数为： fv f；槽面槽面接触时，其接触时，其当量摩擦系数为：当量摩擦系数为： fvf /
97、sin；半圆柱面半圆柱面接触时接触时,其其当量摩擦系数为：当量摩擦系数为： fvk f。 由此可见，由此可见，在计算运动副中的摩擦力时，在计算运动副中的摩擦力时，不论移动副的不论移动副的两运动副元素的几何形状如何，两运动副元素的几何形状如何，均可将两构件不同几何形状均可将两构件不同几何形状的接触当量成沿单一平面的接触的移动副的接触当量成沿单一平面的接触的移动副，只需引入相应的只需引入相应的当量摩擦系数，均可按当量摩擦系数，均可按上上式式公式计算。公式计算。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机
98、能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（2）总反力）总反力 我们把运动副中的法向反力和摩擦力的合力，称我们把运动副中的法向反力和摩擦力的合力，称为运动副中的为运动副中的总反力总反力(如图如图)，以，以FR21表示表示。总反力与法向反力之间的夹角总反力与法向反力之间的夹角称为摩擦角称为摩擦角 = arctanf 总反力方向的确定：总反力方向的确定： 总反力总反力FR21的方向总是逆着的方向总是逆着相对运动相对运动V12，且与相对运动方向成且与相对运动方向成钝角钝角（90+ ）。）。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位
99、生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程（3 3）自锁）自锁 BANBAFBARBA PvAB如图所示：当如图所示：当 时，时，若滑块若滑块A原来静止，则无论原来静止，则无论外力外力P增止多大，均不能使增止多大，均不能使滑块滑块A运动，即称之谓移动运动，即称之谓移动副的副的自锁。自锁。 移动副自锁条件：移动副自锁条件： 作用于滑块上的合外力（作用于滑块上的合外力（P）的作用线落）的作用线落在移动副摩擦角在移动副摩擦角 以内。以内。即即 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对
100、稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程 如图，已知作用在滑块如图，已知作用在滑块1上的铅垂载荷上的铅垂载荷G,求使滑块求使滑块1沿斜面沿斜面2 等速上升（正行程）和等速下降（反行程）时等速上升（正行程）和等速下降（反行程）时所需的水平驱动力所需的水平驱动力F、效率、自锁条件。、效率、自锁条件。 作力三角形，可得：作力三角形，可得：例题例题F+G+FR21=0由力平衡可知：由力平衡可知：同理：F,=Gtan(-)c)d)F=Gtan(+）正行程：正行程：反行程：反行程：
101、病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程效效 率率正行程正行程（滑块沿斜面上升的过程（滑块沿斜面上升的过程)，其效率为：，其效率为：反行程（反行程（滑块沿斜面下降的过程滑块沿斜面下降的过程)，其效率为：，其效率为：自锁：自锁： 0 （4 4）效效 率率病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定
102、性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程斜面机构考虑摩擦时其正、反行程关系为：斜面机构考虑摩擦时其正、反行程关系为：分析结果分析结果驱动力驱动力：正行程正行程 F =Gtan(+) 反行程反行程 F = Gtan(-)效率：效率： 正行程正行程 = tan tan(+) 反行程反行程 = tan(-) tan自锁条件：自锁条件： 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程PR21F21N21s摩擦圆摩擦圆M
103、d21r轴颈轴颈O（1）总反力）总反力2 .2 .转动副转动副 以轴颈中心以轴颈中心O为圆心，以为圆心，以S为半径所为半径所作的圆称其为作的圆称其为摩擦圆摩擦圆，S为摩擦圆半径为摩擦圆半径。因此，只要轴颈相对于轴承滑动，轴承因此，只要轴颈相对于轴承滑动，轴承对轴颈的总反力对轴颈的总反力R21将始终切于摩擦圆。将始终切于摩擦圆。病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2 .2 .转动副转动副径向力径向力P和总反力和总反
104、力R21形成形成阻力偶矩阻力偶矩PR21F21N21s摩擦圆摩擦圆Md21r轴颈轴颈O 而而摩擦力矩摩擦力矩:由平衡条件得：由平衡条件得：P=R21故：故：S=fvr（1）摩擦圆半径）摩擦圆半径Mf=R21S=PS；Mf=F21r=fvR21r=fvPr；病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2 .2 .转动副转动副l 总反力应与摩擦圆相切；总反力应与摩擦圆相切；l 总反力总反力RR21对轴颈中心之矩的方向必对轴颈
105、中心之矩的方向必 与轴颈与轴颈1相对于轴承相对于轴承2的相对角速度的相对角速度12的方向相反。的方向相反。总反力方位确定：总反力方位确定：病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程例题图示机构，已知摩擦圆半径，试在图上画出各运动副中的总反力。图示机构，已知摩擦圆半径，试在图上画出各运动副中的总反力。解题思路：二力杆、三力平衡解题思路：二力杆、三力平衡分析：分析：构件构件1受力受力R41 、R21 ；构件；构件2受力受力
106、R12 、 R32 ； 构件构件3受力受力R23 、 R43 ；构件；构件4受力受力R34 、 R14。 21 23R12R32 F43R41hv3432AB14CF（驱动力）（驱动力）M1阻力矩阻力矩 1病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程作用于轴径的合外力作用于轴径的合外力（P）的作用线）的作用线切割于摩擦圆。切割于摩擦圆。即即h s。（2）自锁条件）自锁条件径向力径向力P和驱动力矩和驱动力矩Md合成为一驱动
107、力合成为一驱动力P。PMdPR21F21N21s摩擦圆摩擦圆21r轴颈轴颈OPh分析：分析：Md Mf ，即，即 h ss，加速运转；加速运转；Md = = Mf ，即，即 h =s=s，匀速运转；匀速运转； Md Mf ，即即 h ss，自锁。自锁。转动副自锁条件：转动副自锁条件：病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程图示机构，已知当量摩擦系数图示机构，已知当量摩擦系数fv，转动副处的半径，转动副处的半径r，不计
108、惯性力和，不计惯性力和重力，求各运动副中的反力和作用在凸轮上的平衡力偶矩。重力，求各运动副中的反力和作用在凸轮上的平衡力偶矩。解：解：1）计算摩擦圆半径；）计算摩擦圆半径；S= fv*r2)求构件求构件2的运动副反力；的运动副反力；V12R211 1Q1322323R32分析：分析：构件构件2受受3个力，个力，Q、R32、R12R12V21R12R32Q3）求凸轮上的平衡力偶矩）求凸轮上的平衡力偶矩R31M=R31*hhM例题：例题：病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相
109、对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程二 螺旋副的受力分析、效率和自锁螺母螺母1和螺杆和螺杆2构成矩形螺旋副。构成矩形螺旋副。可简化为滑块可简化为滑块1沿斜面沿斜面2的滑动关系。的滑动关系。1. 矩形螺纹矩形螺纹故故拧紧螺母拧紧螺母时所需的力矩为：时所需的力矩为：M=Fd2/2=Gd2tan(+)/2放松螺母放松螺母时所需的力矩为：时所需的力矩为：M=Gd2tan(-)/2自锁条件：自锁条件： 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部
110、位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程2. 2. 三角形螺纹三角形螺纹引入当量摩擦系数后，可看作为矩形螺纹。引入当量摩擦系数后，可看作为矩形螺纹。其当量摩擦系数为其当量摩擦系数为:fv=f/sin(90-）=f/cos拧紧和放松螺母所需的力矩分别为拧紧和放松螺母所需的力矩分别为:M=Gd2tan(+v)/2 M =Gd2tan(-v)/2 当量摩擦角为当量摩擦角为:v=arctanfv自锁条件：自锁条件： v v 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程本章小结本章小结要求熟练掌握的内容：要求熟练掌握的内容：看懂机械运动简图，机械运动简图测绘看懂机械运动简图，机械运动简图测绘平面机构自由度计算（含注意事项）平面机构自由度计算（含注意事项）运动副中的摩擦运动副中的摩擦机器、机构、构件、零件、运动副等概念机器、机构、构件、零件、运动副等概念要求理解的内容：要求理解的内容：机构的组成原理及结构分析机构的组成原理及结构分析考虑摩擦时机构的受力分析考虑摩擦时机构的受力分析机构的效率与自锁机构的效率与自锁
