第一章--平面机构的自由度和速度.ppt

二、约束(对独立运动所加的限制)三、运动副平面机构中每个构件都不是自由构件，而以一定的方式与其他构件组成动联接运动副两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接，称为运动副四、运动副分类根据接触形式，运动副分：五、运动副的约束1-2平面机构运动简图一、定义和作用机构运动简图说明机构各构件间相对运动关系的简化图形运动副和构件的形状运动副符号及代表构件的线条运动副的相对位置按比例画线条长度及运动副间相对位置2)两构件构成移动副

2、构件表示方法：

构件上的运动副元素按其位置表示

用线条将运动副元素联接起来3、机构中构件的分类（1）固定构件（机架）支撑活动构件，固定不动（2）原动件（主动件）运动规律已知的活动构件运动由外界输入的（3）从动件随原动件运动而运动的活动构件又称输出构件1）确定机架2）确定原动件3）确定从动件4）确定构件数量及构件间的相对运动关系，以确定运动副的种类和数目5）选择适当的投影面6）选择比例尺7）以线条和规定的运动副符号表示构件和运动副1-3平面机构的自由度组合起来的构件系统能否产生相对运动并具有确定运动?平面机构的自由度机构具有确定运动的条件一、平面机构的自由度定义：机构中各个构件相对于机架具有的独立运动数目N个平面运动构件，未用运动副联接前可动构件的自由度总数为？3N各构件用运动副连接后,由于运动副引入约束使构件自由度减少。若机构中有PL个低副和PH个高副，运动副引入的约束数为？2PL+PH自由度的计算公式：自由度总数减去约束总数F＝3N-2PL-PH二、机构具有确定运动的条件机构的自由度必须大于零，才能保证除机架之外的其它构件能够运动。如果机构的自由度等于零，所有构件就不能运动了，因此也就构不成机构了。通常我们用具有一个独立运动的构件作原动件，因此，构件系统成为机构的充分必要条件为：构件系统的自由度必须大于零，且原动件的数目必须等于自由度数。三、计算平面机构的自由度应注意的几个问题1．复合铰链两个以上构件组成两个或更多个共轴线的转动副，即为复合铰链。2．局部自由度

机构中不影响其输出与输入运动关系的个别构件的独立运动自由度，称为机构的局部自由度，在计算机构自由度时，可预先排除。3．虚约束

在机构中与其他约束重复而不起限制运动作用的约束称为虚约束。在计算机构自由度时，应当除去不计。1-4速度瞬心法及其在机构速度分析上的应用一、速度瞬心及其求法3瞬心的求法三、瞬心法的优、缺点优点：求简单机构的速度方便缺点：复杂机构，瞬心数目多，求解复杂；作图时，瞬心可能在图纸外；不便于求解加速度。构件在A处构成复合铰链。由图B可知，此三构件共组成两个共轴线转动副，当有k个构件在同一处构成复合铰链时，就构成k-1个共线转动副。

在计算机构自由度时，应仔细观察是否有复合铰链存在，以免算错运动副的数目。F=3×7–2×10=1n=7Pl=10例：ACDFFBE在计算自由度时，拿掉这个局部自由度，即可将滚子与装滚子的构件固接在一起。ABC321ABC321N=4PL=6PH=0F=3x4-2x6-0=0有的约束所起的限制作用重复N=3PL=4PH=0F=3x3-2x4-0=1常见的虚约束：（1）两构件上的两点距离保持恒定，在此两点间加一构件和两个回转副，则此联结带入的约束为虚约束。（2）两构件组成的若干个导路中心线互相平行或重合的移动副。x1x2ABC1234x1x23）两构件组成若干个轴线互相重合的转动副。ABC2ABDFE34155（4）在输入件与输出件之间用多组完全相同的运动链来传递运动，只有一组起独立传递运动的作用，其余各组常引入虚约束。