2025年机械原理知识总结 .pdfVIP

去留无意，闲看庭前花开花落；宠辱不惊，漫随天外云卷云舒。——《幽窗小记》

绪论

构件机器中的各运动单元

零件不能再分拆的单个物体(独立的制造单元)

机构已知运动变换成其他构件所需要运动的构件组合体。机构，是两个以上的构件通过可

动联接形成的构件系统。各构件之间具有确定的相对运动

机器是一种能实现预期运动的构件组合系统,用以代替人工完成能量、信息的转换或作出有

用的机械功

运动链两个以上构件通过运动副的连接而构成的构件系统

如何从运动链得到机构运动链中其余构件都能得到确定的相对运动

构件是机械运动的最小单元，零件是机械制造的最小单元。作空间和平面运动的独立构件，

其自由度数分别为3和6。运动副是两个构件以一定形状的运动副元素直接接触，限制

了某些自由度，而又保留了某些自由度的一类可动连接，运动副是以它们所提供的

IV

数来划分其级别的，因此共有到级运动副。

一个封闭运动链，若已知其构件数为N，运动副数为p，则其闭合回路数k=p+1-N

基本杆组是不可再分的自由度为零的构件组。常用的基本杆组有RRR组、RRP组和RPR组

第一章机构的结构设计

一．自由度计算

F=3n-2PL–PH

n为活动构件

PL为低副

PH为高副

计算自由度时应注意的问题：

1.复合铰链二个以上构件在同一轴线上构成的多个转动副时，称为复合铰链

若有m个构件，则有m-1个转动副

2.虚约束对机构的运动不起独立限制作用的重复约束。计算自由度时要去除掉

出现场合：

1）两构件构成多个运动副

两构件构成多个移动副导路重合或平行

两构件组成多个转动副，同轴

两构件构成高副，两处接触，法线重合

目的：改善构件的受力情况

2）运动过程中，两构件上的两点距离始终不变

3）联接点与被联接点轨迹重合

4）对运动不起作用的对称部分

3.局部自由度

处理方法：钉死

目的：减少高副的磨损

二．高副低代

方法：

1.在高副两个曲率中心之间画出替代构件

2.替代构件分别与组成高副的两个构件相联

3.组成高副的两个构件应去掉高副、简化成杆

丹青不知老将至，贫贱于我如浮云。——杜甫

三．基本杆组的拆分（拆分时提前高副低代）

杆组：F=0

1）II级组n=2PL=3

RRRRRPRPRPRPPPR

R为转动副P为移动副

结构特征：两个含有外接副的构件直接（用运动副）联接

2）Ⅲ级组n=4PL=6

结构特征：三个含有外接副的构件与同一构件（用运动副）联接

3）Ⅳ级组(n=4，PL=6)

结构特征：两个含有外接副的构件通过两个构件间接相联

拆分步骤

1．计算F；确定原动件；去掉虚约束、局部自由度；注意复铰。

2．如果机构中有高副，应高副低代

3．拆出机构的原动件和机架，剩下从动件组合

4．根据杆组的结构特征对从动件组合依次拆组

5．验证：每拆出一个杆组后，余下部分必须是一个自由度为零的构件组合或杆组

机构的级别

机构所含基本组的最高级别为机构的级别，不含基本组的机构