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1、2.1 基本概念基本概念2.2 机构运动简图机构运动简图2.3 平面机构的自由度平面机构的自由度本章目录本章目录下一页下一页上一页上一页退出退出总目录总目录2.4平面机构的组成原理与结构分析平面机构的组成原理与结构分析2.5 空间机构的自由度空间机构的自由度下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录本章重点本章重点:n机构自由度的计算机构自由度的计算n机构具有确定运动的条件机构具有确定运动的条件n机构的结构分析机构的结构分析本章难点本章难点:n机构运动简图的绘制机构运动简图的绘制下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录2.1 2.1 基本概念基本概念2.1.1 构件构件n 构件与零件的区
2、别构件与零件的区别运动单元体运动单元体加工制造加工制造单元体单元体机器中独立的运动单元体机器中独立的运动单元体从运动观点看：从运动观点看：机构由构件组成机构由构件组成从制造观点看：从制造观点看：机构由零件组成机构由零件组成u构件可以由一个零件组成，也可以由几个零件组成构件可以由一个零件组成，也可以由几个零件组成内燃机内燃机下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录2.1.2 运动副运动副n两构件直接接触而又能产生一定相对运动两构件直接接触而又能产生一定相对运动的连接称为运动副的连接称为运动副n每一个运动副都是由两个构件组成n两构件要直接接触n两构件能作相对运动特特征征运动副的特点运动副的特点
3、：既限制了两构件的某些相对运动，：既限制了两构件的某些相对运动，又允许一定的相对运动又允许一定的相对运动下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录转动副Revolute pair (Turning pair)：一个独立的相对运动一个独立的相对运动应用：应用：铰链四杆机构铰链四杆机构画法：画法：u平面运动副yx下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录移动副Prismatic pair (Sliding pair )：一个独立的相对运动一个独立的相对运动画法：画法：应用：应用：曲柄滑块曲柄滑块机构机构u平面运动副yx下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录凸轮副凸轮副: :Cam pai
4、r二个独立的相对运动二个独立的相对运动not下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录凸轮副凸轮副: :Cam pair二个独立的相对运动二个独立的相对运动no下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录齿轮副齿轮副Gear pair：二个独立的相对运动二个独立的相对运动otn下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录球副球副Spherical pair：三个独立的相对转动三个独立的相对转动xyz下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录球销副球销副Spherical-pin pair ：二个独立的相对转动二个独立的相对转动xyz下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录圆柱副圆柱副
5、Cylindric pair：二个独立的相对运动二个独立的相对运动xyz下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录螺旋副螺旋副Screw pair ：一个独立的相对运动一个独立的相对运动xyz下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录球与平面副spherical and planar：五个独立的相对运动下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录运动副元素运动副元素xyo参与接触而构成运动副的部分参与接触而构成运动副的部分点、线、面点、线、面下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录运动副的分类运动副的分类转动副转动副Turning pair移动副移动副Sliding pair平面运动副
6、平面运动副Planar pair低副低副：面接触：面接触Lower pair平面高副平面高副：点、线接触：点、线接触Higher pair空间运动副空间运动副Spatial pair球球 副副Spherical pair球销副球销副Spherical-pin pair 圆柱副圆柱副Cylindric pair螺旋副螺旋副Screw pair(Helical pair)球与平面副球与平面副spherical and planar两构件相两构件相对运动只对运动只能在一个能在一个平面内。平面内。两构件相两构件相对运动不对运动不总在一个总在一个平面内。平面内。下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目
7、录2.1.3 运动链运动链若干构件通过运动副连接而成的系统称为若干构件通过运动副连接而成的系统称为运动链运动链。下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录n闭链闭链 Closed kinematic chain运动链中运动链中每个每个构件构件至少包括两个运动至少包括两个运动副副元素。用于各种元素。用于各种机械。机械。下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录n开链开链 Open kinematic chain运动链中运动链中有的有的构件构件只只包含一个包含一个运动副元素。运动副元素。用于机械手，挖掘机用于机械手，挖掘机等多自由度机械。等多自由度机械。下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分
8、目录运动链运动链开链开链闭链闭链闭链闭链下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录运动链成为机构的条件运动链成为机构的条件q具有一个机架q具有一个或少数几个作独立运动的构件主动件q从动件的运动规律应完全确定下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录机架机架主动件主动件从动件从动件从动件从动件运动链怎样成为机构？运动链怎样成为机构？下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录2.2 2.2 平面机构的运动简图下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录n用简单的线条和规定的符号来表示构用简单的线条和规定的符号来表示构件和运动副，并按比例定出各运动副件和运动副，并按比例定出各运动副的位置，这种
9、表明机构各构件间的相的位置，这种表明机构各构件间的相对运动关系的简化图形称为对运动关系的简化图形称为机构运动机构运动简图简图。下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录常用构件的表示方法常用构件的表示方法l轴、杆类构件轴、杆类构件: l机架机架: l构件间的永久联接构件间的永久联接: 下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录常用构件的表示方法常用构件的表示方法具有两个运动副元素的构件具有两个运动副元素的构件双副构件双副构件下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录具有三个运动副元素的构件具有三个运动副元素的构件三副构件三副构件下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录齿轮传动的表示法
10、齿轮传动的表示法下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录凸轮机构中的凸轮和滚子凸轮机构中的凸轮和滚子的表示法的表示法下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录机构运动机构运动简图的画法简图的画法n分析机构的动作原理、组成情况及运动情况，找出其主动分析机构的动作原理、组成情况及运动情况，找出其主动件、机架、从动件；件、机架、从动件；n按照运动传递的路线，判断运动副的形式；按照运动传递的路线，判断运动副的形式；n选择投影面（多数构件的运动平面）；选择投影面（多数构件的运动平面）；n选择适当的比例尺绘制机构运动简图。选择适当的比例尺绘制机构运动简图。下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录
11、抽水机下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录码头吊车码头吊车下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录牛头刨床下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录例例21 绘制液压泵的机构运动简图绘制液压泵的机构运动简图下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录例例21 绘制液压泵的机构运动简图绘制液压泵的机构运动简图1ABC234 A AB BC C1234下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录2.3 平面机构的自由度平面机构的自由度n2.3.1 构件的自由度构件的自由度AB确定平面构件的位置需要三确定平面构件的位置需要三个独立参数个独立参数 x, y, 自由度自由度：确定确定构件位
12、置所需构件位置所需的独立参数的数目或构件所具的独立参数的数目或构件所具有的独立运动的数目有的独立运动的数目。n一个做平面运动的自由构件自由度一个做平面运动的自由构件自由度=3xy yxO约束约束：对独立运动所加的限制。：对独立运动所加的限制。下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录2.3.2 运动副的约束特点运动副的约束特点高副高副约束特点约束特点 约束数目约束数目x,y方向移动方向移动 y方向移动方向移动 2绕绕z轴的转动轴的转动n方向移动方向移动 1yx转动副转动副12移动副移动副yx122nnn下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录2.3.3 机构的自由度机构的自由度机构所具有
13、的独立运动的数目机构所具有的独立运动的数目公式：公式：n 活动构件数（总构件数活动构件数（总构件数N-1）pl 低副数；低副数； ph 高副数高副数下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录例：计算下列机构或运动链的自由度计算下列机构或运动链的自由度n=2pl=3ph=0F=3n- 2pl - ph=0n=4pl=6ph=0F=3n- 2pl - ph=0F= = 0 桁架桁架 构件间无相对运动构件间无相对运动下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录n=2pl =2F=3n- 2pl - ph=1ph=1n=3pl=4ph=0F=3n- 2pl - ph=1主动件数主动件数=自由度自由度
14、 机构有确定运动机构有确定运动主动件数主动件数自由度自由度 机构被破坏机构被破坏下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录F=3n- 2pl - ph=2n=4pl=5ph=0主动件数主动件数自由度自由度 机构无规则运动机构无规则运动主动件数主动件数=1主动件数主动件数=2主动件数主动件数=自由度自由度 机构有确定运动机构有确定运动下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录五杆机构自由度F=2主动件数主动件数自由度自由度主动件数主动件数 0 机构被破坏机构被破坏 机构无规则运动机构无规则运动 机构有确定运动机构有确定运动下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录?n=5pl=6ph=0F
15、=3n- 2pl - ph=3ABCDE下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录2.3.5 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n1.复合铰链复合铰链1 12 23 3复合铰链数复合铰链数=构件数构件数-1两个以两个以上构件上构件同时在同时在一处以一处以转动副转动副相联接相联接就构成就构成了复合了复合铰链铰链1 12 23 3下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录n=5pl=7ph=0F=3n- 2pl - ph=1ABCDEn=5pl=6ph=0F=3n- 2pl - ph=3下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录n2.局部自由度n=3pl=3ph=1F=
16、3n- 2pl - ph=2?n个别构件所具有的，不个别构件所具有的，不影响其他构件运动的自影响其他构件运动的自由度称为局部自由度由度称为局部自由度下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录n去掉局部自由度n=2pl=2ph=1F=3n- 2pl - ph=11.设想将滚子与推杆固结在一起，视为一个构件设想将滚子与推杆固结在一起，视为一个构件2.直接在公式中去除局部自由度直接在公式中去除局部自由度F=3n- 2pl ph-1=33-23-1-1=1下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录n3.虚约虚约束束n=4pl=6ph=0F=3n-2pl - ph=0?n不起独立限制作用的重复约束不
17、起独立限制作用的重复约束称为虚约束称为虚约束ABCDEFAB EF CD下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录去掉虚约束去掉虚约束n=3pl=4ph=0F=3n- 2pl - ph=1轨迹重合轨迹重合下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录不同构件上两点距离恒定不同构件上两点距离恒定12345ADBCEF下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录两构件组成多个转动副，且轴线重合两构件组成多个转动副，且轴线重合下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录两构件组成多个移动副，且导路平行两构件组成多个移动副，且导路平行下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录两构件组成多个两构件组成
18、多个高高副，且副，且接触点接触点之间距离为常数之间距离为常数下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录对运动不起作用的对称部分对运动不起作用的对称部分F=3n 2pl ph=33 23 2=1下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录例题：计算机构的自由度例题：计算机构的自由度=37- 29 -1=2F=3n- 2pl - phABCDEEFOG下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录2.4 平面机构的组成原理和结构分析平面机构的组成原理和结构分析2.4.1 机构的组成原理机构的组成原理机构机构=机架机架+主动件主动件+从动件组从动件组F机构机构 =主动件数主动件数F从动件组从动件组=
19、0F机构机构=F机架机架+F主动件主动件+F从动件组从动件组=0下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录F=3527=1F=1F=3426=0机构的组成原理机构的组成原理+下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录F=3527=1F=1F=3223=0+基本杆组基本杆组基本杆组基本杆组下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录机构的基本杆组机构的基本杆组最后不能再拆的、最简单的自由度为零的最后不能再拆的、最简单的自由度为零的构件组称为机构的构件组称为机构的基本杆组。基本杆组。任何机构都可以看作是由若干个基本杆组任何机构都可以看作是由若干个基本杆组依次连接于主动件和机架上而构成的。依次连
20、接于主动件和机架上而构成的。机构的组成原理机构的组成原理下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录机架机架+主动件主动件基本基本杆组杆组+机构机构机构的组成原理机构的组成原理下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录机构机构基本基本杆组杆组+新机构新机构机构的创新设计机构的创新设计下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录全部由低副组成的基本杆组满足的条件：全部由低副组成的基本杆组满足的条件：npl2 4 6 3 6 9 关系：关系：级杆组：级杆组： n=2, pl =3 （二杆三副）（二杆三副）2.4.2 机构的结构分析机构的结构分析F3n - 2pl =0 即即 pl = 3n/2(
21、)()级杆组：级杆组： n=4, pl =6拆杆组拆杆组下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录级杆组的形式级杆组的形式PRPRPPRRRRRPRPRR-revolute pairP-prismatic pair（五种）（五种）n=2, pl =3内运动副内运动副内运动副内运动副内运动副内运动副内运动副内运动副内运动副内运动副外运动副外运动副下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录内运动副内运动副：连接杆组：连接杆组内内2个构件的运动副个构件的运动副外运动副：连接杆外运动副：连接杆组和机架组和机架外运动副：连接杆外运动副：连接杆组和机架组和机架外运动副：连接杆组外运动副：连接杆组与另一
22、杆组与另一杆组复合铰链复合铰链内运动副内运动副：连接杆组：连接杆组内内2个构件的运动副个构件的运动副外运动副：连接杆外运动副：连接杆组和机架组和机架外运动副运动需已知外运动副运动需已知下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录级杆组的形式级杆组的形式: n= 4 , pl = 6中间是中间是1个三副构件，外部是个三副构件，外部是3个双副构件个双副构件； 有有3个内副，个内副，3个外副个外副。特点特点:1+3=43+3=6下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录级杆组的形式：级杆组的形式：特点：有特点：有4个内副个内副 n=4, pl =6下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录机构的
23、级别机构的级别机构中杆组的最高级别即为机构的级别机构中杆组的最高级别即为机构的级别级机构：全部是级机构：全部是级杆组级杆组级机构：最高杆组是级机构：最高杆组是级杆组级杆组下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录1.除去机构中的虚约束和局部自由度，算出机构自除去机构中的虚约束和局部自由度，算出机构自由度并指出主动件；由度并指出主动件；2.拆去主动件和机架；拆去主动件和机架；3.从与主动件相连接的运动副开始，向与机架相连从与主动件相连接的运动副开始，向与机架相连接的运动副方向搜索，找出外运动副已知的接的运动副方向搜索，找出外运动副已知的级或级或级级杆组；杆组；4.从与已拆下的前一级杆组相连接的
24、运动副开始，从与已拆下的前一级杆组相连接的运动副开始，重复上步过程，直至拆出全部基本杆组；重复上步过程，直至拆出全部基本杆组；5.根据所拆分出的基本杆组的最高级别，确定该机根据所拆分出的基本杆组的最高级别，确定该机构的级别。构的级别。拆杆组的步骤拆杆组的步骤下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录级机构级机构例题：分析牛头刨床的结构并确定该例题：分析牛头刨床的结构并确定该机构的级别机构的级别RPRRRP下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录运动链中，选不同的构运动链中，选不同的构件做机架和主动件，可件做机架和主动件，可得到完全不同的机构。得到完全不同的机构。123456机架变换和主动
25、件的选择机架变换和主动件的选择下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录选选6为机架，为机架，1为主动件为主动件级机构级机构234561拆拆123456下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录选选6为机架，为机架，4为主动件为主动件级机构级机构拆拆124635123456下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录选选2为机架，为机架，1为主动件为主动件123456345612级机构级机构拆拆下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录ABCDEFGHIJKLMN12345678910例题：例题：拆分杆组，确定机构的级别。拆分杆组，确定机构的级别。A1I10HFG9E8HCEK2347J
26、BD级机构级机构MN56LABCDEFGHIJKLMN12345678910下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录2.4.3 平面低副的同性异形演化平面低副的同性异形演化n2.4.3.1 移动副的同性异形演化移动副的同性异形演化(1) 组成移动副两元素的包容面与被包容面可互换组成移动副两元素的包容面与被包容面可互换12341234下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录(2) 组成移动副的方位线可平移组成移动副的方位线可平移ABCDABDE下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录组成移动副的方位线可平移组成移动副的方位线可平移下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录n2.4.
27、3.1 转动副的同性异形演化转动副的同性异形演化AA213231BB下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录n2.4.3.1 转动副的同性异形演化转动副的同性异形演化下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录2.4.4 平面机构中的高副低代平面机构中的高副低代1.1.高副低代：高副低代：将机构中的高副根据一定的条件虚拟地将机构中的高副根据一定的条件虚拟地以低副加以代替。以低副加以代替。2. 应满足的条件：应满足的条件：3. 替代关键替代关键 高副用一个高副用一个含有两个低副的构件含有两个低副的构件代替。代替。过接触点找曲率中心过接触点找曲率中心 。自由度完全相同自由度完全相同。 瞬时速度
28、和加速度完全相同。瞬时速度和加速度完全相同。代替机构和原机构代替机构和原机构下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录若两接触轮廓均为曲线若两接触轮廓均为曲线高副低代的方法高副低代的方法:用两个转动副和一个构件来代替一个高副，这两个转动副分别用两个转动副和一个构件来代替一个高副，这两个转动副分别处在高副两轮廓接触点的曲率中心。处在高副两轮廓接触点的曲率中心。下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录若两接触轮廓之一为一点若两接触轮廓之一为一点下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录若两接触轮廓之一为直线若两接触轮廓之一为直线下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录作业作业P27:
29、2-2 2-3 2-4注意注意: 2-2（d图的三个圆是齿轮）图的三个圆是齿轮）下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录 即高副低代的关键即高副低代的关键:找出构成高副的两轮廓曲找出构成高副的两轮廓曲线在接触点处的曲率中心，然后用一个构件和位于线在接触点处的曲率中心，然后用一个构件和位于两个曲率中心的两个转动副来代替该高副。两个曲率中心的两个转动副来代替该高副。下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录空间运动副空
30、间运动副Spatial pair球球 副副Spherical pair球销副球销副Spherical-pin pair 圆柱副圆柱副Cylindric pair螺旋副螺旋副Screw pair(Helical pair) 2.5 空间机构的自由度下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录球副Spherical-pin pair ：三个独立的相对转动n自由度 约束数目3 3约束特点:x,y,z方向移动Pi=P3xyz下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录球销副Spherical-pin pair ：二个独立的相对转动n自由度 约束数目2 4约束特点:x,y,z方向移动，z 方向的转动Pi
31、=P4xyz下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录圆柱副Cylindric pair ：二个独立的相对运动n自由度 约束数目2 4约束特点:x,z方向移动，x,z 方向的转动Pi=P4xyz下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录螺旋副Screw pair ：一个独立的相对运动约束特点:螺杆可绕x轴转动、沿x轴移动，但转动与移动按一定的规律。n自由度 约束数目1 5Pi=P5xyz下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录n平面低副自由度 约束数目 5Pi=P5n平面高副自由度 约束数目2 4Pi=P4平面运动副在空间中平面运动副在空间中1下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目
32、录空间机构的自由度运动副的约束数具有 约束数的运动副数下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录3-RPS型并联机器人的自由度Pi=P5=3+3=6Pi=P3=3下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录低副机构低副机构高副机构高副机构Lower pair mechanismHigher pair mechanism按包含的运动副类型分：按包含的运动副类型分：下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录平面机构平面机构空间机构空间机构Planar mechanismSpatial mechanism按构件的相对运动分：按构件的相对运动分：下一页下
33、一页上一页上一页退出退出分目录分目录平面机构中的运动副一定是平面运动副，但平面机构中的运动副一定是平面运动副，但只含有平面运动副的机构也可能是空间机构只含有平面运动副的机构也可能是空间机构下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录n=6,pl=7,ph=2F=3n-2pl-ph=2局部自由度虚约束下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录 试计算图所示机构的自由度；为使机构具有确定的运动，请用箭头在图中标明主动件。D (取凸轮为主动件。)下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录计算图所示机构的自由度
34、，若有局部自由度、复合铰链和虚约束请指出。（其中AB、CD、EF杆平行且相等。） CD杆及其引进的2个转动副为虚约束； F处为一个复合铰链 G和G、J和J为两构件组成了两个高副，各只能算1个高副，而另一个是虚约束。G处滚子具有局部自由度下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录n 试计算图所示机构的自由度；为使机构具有确定的运动，请用箭头在图中标明主动件。ABCDF扇形齿轮取AB杆为主动件。 下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录试计算图所示机构的自由度，若有局部自由度、复合铰链和虚约束请指出。 和C处有局部自由度，B或C、D或E各有一个虚约束下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目
35、录nD、F处为复合铰链，B处有局部自由度，杆GI、滑块之一有一个虚约束。）FGHI试计算图所示机构的自由度，若有局部自由度、复合铰链和虚约束请指出。 下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录C处为复合铰链，EFG为重复结构引入了虚约束。）试计算图所示机构的自由度，若有局部自由度、复合铰链和虚约束请指出。 下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录分析机构的组成，并判断机构的级别 ADBCEFGHGJ下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录n分析机构的组成，并判断机构的级别。ECEDGBFHJA下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录1下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录n
36、说明图所示机构的组成原理，并判别该机构中所含杆组的级别以及机构的级别。如改选构件5为主动件，试问组成此机构的基本杆组是否与前有所不同？机构的级别有什么变化？ABEDCF1245A1EDCF2455B下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录E5DF43A1CB2ABEDCF1245下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录n求图所示机构的自由度，并在高副低代后，拆分杆组确定机构的级别。128下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录计算如图所示机构的自由度，并进行高副低代，然后确定机构的级别。（M、N分别为这两段弧的曲率中心）AOBCDEFGMN下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目
37、录下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录n试验算如图所示运动链的运动是否确定？如果运动不确定，请提出使此其具有确定运动的修改方案，并画出改进后的机构运动简图。 BDCDDDBDAEDFGH不能运动。下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录习题123456789ACO1BO1齿轮、曲柄为一个构件A1、2的转轴6齿轮与凸轮一体5局部自由度滚子下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录24536791-9转动副1-2转动副1-6高副2-3转动副3-4转动副3-9移动副5-6高副6-9转动副4-7移动副
38、7-8转动副8-9移动副4-5转动副活动构件n=91（机架）pl=9,F=3n-2pl-ph=37 292=1811（局部自由度）=7ph=2，下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录245367981活动构件活动构件n=91（机架）（机架）1（局部自由度）（局部自由度）+1（高副低（高副低代增加的构件）代增加的构件）=8pl=11（增加2个低副）ph=1 （去掉1个高副）图与公式对应F=3n-2pl-ph=38 2111=1下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录245367981活动构件活动构件n=91（机架）（机架）1（局部自由度）（局部自由度）+2（高副低（高副低代增加的构件）
39、代增加的构件）=9pl=13（增加4个低副）ph=0 （去掉2个高副）图与公式对应F=3n-2pl-ph=39 213=1下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录ABCDE下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录BACED下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录ABCDF=34-26=0F=33-24=1ABCDABCD下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录下
40、一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录F=33-24-1=0F=34-25-1=1下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录F=34-25-1=1下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录F=34-25-1=1下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录F=34-25-1=1下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录F=34-25-1=1?下一页下一页上一页上一页退出
41、退出分目录分目录F=33-23-1=2下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录ABCDEFABCDEFF=35-27=1F=34-26=0下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录ABCDEFF=36-28=2ABCDEFF=36-28=2F=35-27=1下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录ABCDEFF=35-27=1下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录ABCDEF下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录n=4,pl=5,ph=2F=3n-2pl-ph=0下一页下一页上一页上一
42、页退出退出分目录分目录n=3,pl=3,ph=2F=3n-2pl-ph=1下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录n=5,pl=6,ph=2F=3n-2pl-ph=1下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录n=5,pl=6,ph=2F=3n-2pl-ph=1下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录n=4,pl=4,ph=2F=3n-2pl-ph=2下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录n=6,pl=7,ph=2F=3n-2pl-ph=2局部自由度虚约束下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录1.在平面机构中具有一个约束的运动副是在平面机构中具有一个约束的运动副是_副。副。
43、2、使两构件直接接触并能产生一定相对运动的、使两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接称为联接称为_。3、平面机构中的低副有转动副和、平面机构中的低副有转动副和_副两种。副两种。4、平面机构中的低副有、平面机构中的低副有_副和移动副两种。副和移动副两种。5、机构中的构件可分为三类：固定构件（机架）、机构中的构件可分为三类：固定构件（机架）、原动件（主动件）、原动件（主动件）、_件。件。思考题思考题下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录1.在平面机构中具有一个约束的运动副是在平面机构中具有一个约束的运动副是_副。副。2、使两构件直接接触并能产生一定相对运动的、使两构件直接接触并能产生一定相
44、对运动的联接称为联接称为_。3、平面机构中的低副有转动副和、平面机构中的低副有转动副和_副两种。副两种。4、平面机构中的低副有、平面机构中的低副有_副和移动副两种。副和移动副两种。5、机构中的构件可分为三类：固定构件（机架）、机构中的构件可分为三类：固定构件（机架）、原动件（主动件）、原动件（主动件）、_件。件。低低运动副运动副移动移动转动转动从动从动下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录ABCD(a)ABCDEFABCD(b)(d)(c)ABCD下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录ABCD(a)ABCDEF(b)n=4pl=5ph=1F=3n- 2pl - ph=1注：注：A处有复合铰链处有复合铰链n=4pl=5ph=1F=3n- 2pl - ph=1注：注：B处有局部自由度处有局部自由度, F处有虚约束处有虚约束下一页下一页上一页上一页退出退出分目录分目录ABCD(d)n=5pl=7ph=0F=3n- 2pl - ph=1注：注：B处有复合铰链处有复合铰链(c)ABCDn=6pl=7ph=3F=3n- 2pl - ph=1注：注：B,C,D处有复合铰链处有复合铰链
