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第二章

§2-2机构的组成

刚性连接在一起的零件共同组成的一个独立的运动单元

1构件

2运动副―两构件直接接触而组成的可动联接

运动副元素―两个构件参与接触而构成运动副的点、线、面部分

A

1

3

4

C

D

颚式破碎机

3.机构运动简图

用构件和运动副代表符号表示的、严格按比例画的、说明机构中各构件之间的相对运动关系的简化图形

B

§2-6计算平面机构自由度时应注意的事项

F=3n-2PL-PH

=35-27-0

=1

F=3n-2PL-PH

=35-26-0

=3

×

√

2.局部自由度

×

F＝3n－2PL－PH-F

＝33－23－1-1=1

√

F＝3n－2PL－PH

＝32－22－1=1

√

所谓局部自由度：是指机构中某些构件所具有的不影响其他

构件运动的自由度

F＝3n－2PL－PH

＝33－23－1=2

2.局部自由度

×

F＝3n－2PL－PH-F

＝33－23－1-1=1

√

F＝3n－2PL－PH

＝32－22－1=1

√

所谓局部自由度：是指机构中某些构件所具有的不影响其他

构件运动的自由度

F＝3n－2PL－PH

＝33－23－1=2

3.虚约束

（2）两构件构成转动副，转动轴线重合

--不产生实际约束效果的重复约束

虚约束

真实约束

（3）两构件在多处构成高副，各接触点的公法线重合或平行

两处高副（相当于一个移动低副）

一处高副

虚约束

两处高副（相当于一各转动低副）

新增的杆EF为虚约束

×

F＝3n－2PL－PH

＝33－24－0

＝1

√

F＝3n－2PL－PH

＝33-24-0

＝1

实图

AB为虚约束

(5）用运动副连接的是两构件上轨迹重合的点

×

√

在该机构中，构件2上的C2点与构件3上的C3点轨迹重合，为虚约束。

也可将构件4上的D4当作虚约束，将构件4及其引入的约束铰链D去掉来计算，效果完全一样。

示意图

行星轮系

3

（6）机构中对运动不起作用的对称部分

F＝3n－2PL－PH

＝33-23-2

＝1

▲在该机构中，齿轮3是齿轮2的对称部分，为虚约束

▲计算时应将齿轮3及其引入的约束去掉来计算

▲同理，若将齿轮2当作虚约束去掉，完全一样

小结：

自由度计算步骤:

1.确定活动构件数目

2.确定运动副种类和数目

3.确定特殊结构:局部自由度、虚约束、复合铰链

4.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—排除

2）从离原动件最远的杆组折起

3）先试拆Ⅱ级杆组，不成再考虑按Ⅲ级组拆

典型例题

分析机构的过程：

1）先将机架、原动件与其它构件分离

F＝3n－2PL－PH

＝36－28－1

＝37－29－1

＝1

F＝3n－2PL－PH

＝1

局部自由度

虚约束

＝1

2,D处为局部自由度，E、F处

有一处为虚约束；

3,应有一个起始构件

解:1,

2,该机构不能动，修改方案如下：

题图

思考：如果计算出的机构自由度F=－1

应增加一个什么样的构件？

小结：如果计算出的机构自由度F=0

？

课后作业：2-1、2-2、2-7、2-12，2-15，2-18，2-21

应增加一个带有一个低副的构件。

例7计算机构的自由度（若有虚约束、局部自由度和复合铰链须

指出），分析该该机构是否具有确定运动。并提出改进措施。

解：1）计算自由度

2）改进措施

该题见教材2-8

例计算下列机构的自由度

5

课堂练习题

例8计算机构的自由度，并确定机构的杆组及机构的级别。

2.拆分杆组

该机构为三级机构

第三章

瞬心的数目

K=N（N－1）/2

N—构件数（含机架）

瞬心概念小结

在相对瞬心处：

两相对运动构件的绝对速度相等且不为零

两相对运动构件的相对速度为零

在绝对瞬心处：

两相对运动构件的绝对速度相等且为零

两相对运动构件的相对速度为零

瞬心的位置

1）转动副

转动副的瞬心就在转动副中心。

2)移动副

移动副的瞬心在垂直于导路方向的无穷远处。

P12

3)平面高副

滚滑副

纯滚动副

滚滑副

瞬心位置小结

三心定理

矢量方程图解法的基本原理

哥氏加速度

1.哥氏加速度是由于动系的牵连运动含有转动成分而引起的，所以，当动系所固结的构件作直线移动时，牵连角速度为零，不含有哥氏加速度；而当动系所固结的构件作定轴转动时，则必含有哥氏加速度。