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????第章 ?? 机构的结构.1机构的组构件：从运动的观点分析机械时，构件是参加运动的最小单元体。构件可以是一个零件，也可以是由多个零件组成的刚性系统。零件：从制造的观点分析机械时，零件是组成机械的最小单元体。任何机械都由许多零件组合而成的。运动副：两构件直接接触所形成的可动联接。 运动副元素：两构件直接接触而构成运动副的点、线、面部分。构件的自由度：构件所具有的独立运动的数目。 ? 两个构件构成运动副后，构件的某些独立运动受到限制，这种限制称为约束。 约束：运动副对构件的独立运动所加的限制。运动副每引入一个约束，构件就失去一个自由度。运动副的分类：1)按运动副的接触形式分： 低副：构件与构件之间为面接触，其接触部分的压强较低。 高副：构件与构件之间为点、线接触，其接触部分的压强较高。2)按相对运动的形式分 平面运动副：两构件之间的相对运动为平面运动。 空间运动副：两构件之间的相对运动为空间运动。3)按运动副引入的约束数分类 引入1个约束的运动副称为1级副，引入2个约束的运动副称为2级副，引入3个约束的运动副称为3级副，引入4个约束的运动副称为4级副， 引入5个约束的运动副称为5级副。4．按接触部分的几何形状分3．运动链运动链是指两个或两个以上的构件通过运动副联接而构成的系统。 闭式运动链（闭链）：运动链的各构件构成首末封闭的系统。 开式运动链（开链）：运动链的各构件未构成首末封闭的系统。 在运动链中，如果将某一个构件加以固定，而让另一个或几个构件按给定运动规律相对固定构件运动时，如果运动链中其余各构件都有确定的相对运动，则此运动链成为机构。 机构：具有确定运动的运动链。 机架：机构中固定不动的构件； 原动件：按照给定运动规律独立运动的构件 从动件：其余活动构件。平面机构： 组成机构的各构件的相对运动均在同一平面内或在相互平行的平面内。 空间机构： 机构的各构件的相对运动不在同一平面内或平行的平面内。2.2 运动简图 机器是由机构组成，因此，在对现有机构进行分析，还是构思新机械的运动方案和对组成新机械的各种机构作进一步的运动及动力设计时，需要一种表示机构的简明图形——机构运动简图。???? 机构运动简图：用国家标准规定的简单符号和线条代表运动副和构件，并按一定比例尺表示机构的运动尺寸，绘制出表示机构的简明图形。它与原机械具有完全相同运动特性。 机构示意图：为了表明机械的组成状况和结构特征，不严格按比例绘制的简图。功用： 1. 现有机械分析 2. 新机械总体方案的设计 机构简图的绘制步骤： 1. 分析机械的动作原理、组成情况和运动情况； ? 2. 沿着运动传递路线，分析两构件间相对运动的性质，以确定运动副的类型和数目； ? 3. 适当地选择运动简图的视图平面；? 4. 选择适当比例尺(=实际尺寸(m)/图示长度(mm))，用机构简图符号，绘制机构运动简图。并从运动件开始，按传动顺序标出各构件的编号和运动副的代号。在原动件上标出箭头以表示其运动方向。? .3机构自由度的计算及具有确定运动的条件1. 机构自由度的概念： 称为的自由度。2. 自由度的计算的自由度取决于活动构件的数目、联接各构件的运动副的类型和数目。（1〕自由度计算的一般公式 设一个中共有n个构件，在用运动副将所有构件联接起来前，这些活动构件具有n个自由度。??? 当用个副、个副联接成运动链后，这些运动副共引入了个约束。由于每引入一个约束构件就失去了一个自由度，故整个相对于机架的自由度数为???????????? （1.1） ??? 该式为。1)复合铰链 定义：两个以上构件在同一处以转动副相连接，所构成的运动副称为复合铰链。 解决问题的方法：若有K个构件在同一处组成复合铰链，则其构成的转动副数目应为（K-1）个 2)局部自由度定义：若机构中某些构件所具有的自由度仅与其自身的局部运动有关，并不影响其他构件的运动，则称这种自由度为局部自由度。 局部自由度经常发生的场合：滑动摩擦变为滚动摩擦时添加的滚子；轴承中的滚珠。 解决的方法：计算机构自由度时，设想将滚子与安装滚子的构件固结在一起，视为一个构件3)虚约束 ?在特定几何条件或结构条件下，某些运动副所引入的约束可能与其他运动副所起的限制作用一致，这种不起独立限制作用的重复约束称为虚约束。 虚约束经常发生的场合：a.两构件之间构成多个运动副时；b.两构件上某两点间的距离在运动过程中始终保持不变时；c.联接构件与被联接构件上联接点的轨迹重合时；d.机构中对运动不起作用的对称部分。 a) b) c) d) 机构中的虚约束都是在一定的几何条件下出现的，如果这些几何条件不满足，则虚约束将变成有效约束