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第3章 平面机构的结构分析 3.1 机构的组成 一、平面运动副 活动铰链转动副 移动副 高副 齿轮副 §3-2 机构运动简图 运动副的表示 3.2.1 运动副及构件的表示方法 2.转动副表示 3. 移动副表示 4. 平面高副表示 3.2.2 绘制机构运动简图的步骤 例3.1 试绘制内燃机的机构运动简图 绘制步骤 内燃机运动简图绘制方法 颚式破碎机机构运动简图绘制 颚式破碎机机构运动简图绘制 3.3 平面机构的自由度 3.3.2 平面机构自由度的计算 低副形成引入2个约束 高副形成引入1个约束 2.计算公式 计算实例  内燃机机构自由度 3.3.3 自由度计算时应注意的几种情况 复合铰链 复合铰链例 局部自由度 局部自由度处理方法 虚约束 虚约束处理方法 虚约束常见情况及处理 两构件组成多个移动副 两构件组成多个转动副 两构件两点间未组成运动副前距离保持不变 5.机构中对运动不起独立作用的对称部分，将产生虚约束。 虚约束对机构的影响 自由度计算小结 自由度计算公式: F＝3n－2pl－ph 机构自由度＝3×活动构件数－(2×低副数+1×高副数) 计算步骤: 确定活动构件数目 确定运动副种类和数目 确定特殊结构: 局部自由度、虚约束、复合铰链 计算、验证自由度 几种特殊结构的处理: 1、复合铰链—计算在内 2、局部自由度—排除 3、虚约束--重复约束—排除 机构自由度举例： 例题2 滚子的转动自由度并不影响整个机构的运动，属局部自由度。 计入局部自由度时 n = 3, Pl = 3, Ph = 1 F =3×3 - 2×- 1 = 2 与实际不符 应除去局部自由度，即把滚子和从动件看作一个构件。 ◆实际结构上为减小摩擦采用局部自由度，“除去”指计算中不计入，并非实际拆除。 教材图1-13b动画 N = 2, Pl = 2, Ph = 1, F = 3×2 - 2×2 – 1 = 1 与实际相符 n = 4, Pl =6, Ph = 0 构件5给机构引入三个自由度，四个约束。多出的一个约束对机构的运动不起独立的限制作用，是虚约束。 与实际不符 F = 3×4 -2×6 – 0 = 0 n = 3, Pl =4, Ph =0 F = 3×3 - 2×4 – 0 = 1 与实际相符 应除去虚约束，即将产生虚约束的构件5及运动副除去不计。 1.两构件未组成运动副前，连接点处的轨迹已重合为一，组成的运动副存在虚约束。 ◆计算中应将产生虚约束的构件及运动副一起除去不计。 ◆计算中只计入一个移动副。 2.两构件组成多个移动副，且导路相互平行或重合时，只有一个移动副起约束作用，其余为虚约束。 单击后播放 3.两构件组成多个转动副，且轴线重合，只有一个转动副起约束作用，其余为约束。 ◆计算中只计入一个转动副。 单击后播放 ◆计算中应将产生虚约束的构件及运动副一起除去不计。 4.两构件两点间未组成运动副前距离保持不变，两点间用另一构件连接时，将产生虚约束。 ◆计算中应将对称部分除去不计。 ◆机构中虚约束是实际存在的，计算中所谓“除去不计”是从运动观点分析做的假想处理，并非实际拆除。 ·虚约束是在一些特定的几何条件下引入的，如“平行”、“重合”、“距离不变”等。如果几何条件不满足，虚约束会转化为有效约束。 ·机构中引入虚约束是为了受力均衡，增大刚度等，同时也提高了对制造和装配精度的要求。 1 2 3 4 F =3n－2pl－ph = 3? －2? － 3 4 0 = 1 1 2 3 4 5 F =3n－2pl－ph = 3? －2? － 4 5 0 = 2 F =3n－2pl－ph = 3? －2? － 2 2 1 = 1 B C A F =3n－2pl－ph = 3? －2? － 3 4 0 = 1 F =3n－2pl－ph = 3? －2? － 4 5 1 = 1 ：计算下列机构的自由度。 1. n=8, PL=11, PH=1 C D B A E F AB CD EF = = B A D C 1 5 4 3 2 6 7 8 9 局 复 复 虚 例题1 * §3.1 机构的组成 §3.2 机构运动简图 §3.3 机构具有确定运动的条件 §3.4 平面机构自由度的计算 §3.5 计算平面机构自由度时应注意的事项 思考题与练习题 构件和构件之间既要相互连接（接触）在一起，又要有相对运动。而两构件之间这种可动的连接（接触）就称为运动副。 运动副： 运动副 平面运动副 空间运动副 低