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第一章平面机构的自由度和速度分析 机构运动简图的绘制方法和步骤： 四、计算平面机构自由度的注意事项 2、局部自由度 虚约束的实例 例一：计算大筛机构的自由度 1-4 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用 四、利用瞬心对机构进行运动分析 * 本章要讨论的问题： 1、机构各构件间应满足什么条件才具有确定的相对运动 2、机构的速度分析 3、机构运动简图的绘制 平面机构和空间机构的概念： 机构是由运动副和构件组成的。 所有构件都在相互平行的平面内运动的机构为平面机构，否则称为空间机构（或至少有两个构件能在三维空间中相对运动） 。 § 1—1 运动副及其分类 自由度：机构所具有的独立运动，一个自由构件一般有三个自由度。 运动副：两构件直接接触并能产生一 定相对运动的联接。 例如轴与轴承的联接、活塞与气缸的联接。 低副：两构件通过面接触组成的运动副。（约束了两个自由度，保留了一个自由度） 有转动副和移动副两种。 高副： 两构件通过点或线接触组成的运动副。（约束了一个自由度，保留了两个自由度） 低副 (1) 转动副: 组成运动副的两构件 只能在一个平面内相对转动。 约束了2个移动，保留了1个转动。 (2) 移动副 :组成运动副的两个构件 只能沿某一轴线相对移动 2、高副：两构件通过点或线接触 组成的运动副 约束了1个移动和1个转动，保留了1个移动。 § 1—2 平面机构运动简图 机构运动简图:实际构件的外形和结构往往很复杂，为使问题简化，用简单线条和符号来表示构件和运动副，按比例定出各运动副的位置。这种说明机构各构件间相对运动关系的简化图形．称为~。 机构运动简图中的运动副表示如下： 回转副、移动副、高副 　　　①、认清机架和主动件，按传动路线逐步分清各从动件， 并依次将各构件标上数字编号。 ②、从主动件开始按传动路线逐步分清相邻两构件间的相对 运动性质或运动关系，据此确定各运动副的类型，并 对各运动副标上字母A、B、C…。 　 ③、把主动件固定在某一位置，以此时的机构位置作为作 图位置，据此位置定出与构件运动有关的各尺寸要素： 转动副中心位置、移动副导路方位、平面高副轮廓形状。 ④、用规定的符号，根据机构的实际尺寸，按比例画出机构 的运动简图。 绘制机构运动简图注意事项 见教材P9中部文字说明 例题 P8 § 1—3 平面机构的自由度 问题：显然,不能产生相对运动或作无规则运动的一堆构件,难以用来传递运动. 组合起来的构件满足什么条件才能产生相对运动并 具有运动确定性? 一、平面机构自由度计算公式 分析：一个自由构件有3个自由度，n个自由构件有3n个自由度，n个自由构件引入运动副组合成机构后就引入了约束，自由度要减少。 一个低副约束了2个自由度，保留了1个自由度；一个高副约束了1个自由度保留了2个自由度。因此， F＝3n一2PL—PH 分析与推论：从动件不能独立运动，只有原动件才能独立运动。每个原动件只有一个独立运动(如电动机转子具有一个独立转动，内燃机活塞具有一个独立移动)，因此，机构的自由度与原动件数相等。 如果自由度与原动件数不相等，会有以下3种情况： 第一种情况：原动件数小于自由度，如图1—10。 F＝3×4—2x 5＝2原动件数1 当只给定原动件1的位置角1时，从动件2、3、4的位置不能确定，不具有确定的相对运动。只有给出两个原动件，使构件1、4都处于给定位置，才能使从动件获得确定运动。 F=3×3—2X 4＝1原动件数1 如果原动件1和原动件3的给定运动都要同时满足，势必将杆2拉断! F＝3×4—2×6＝0 各构件间不可能产生相对运动! 综上所述，机构具有确定运动的条件：F＞o且F等于原动件数. 1．复合铰链 两个以上的构件同时在—处用转动副相联接就构成复合铰链 M个构件汇交而成的复合铰链应具有(M-1)个转动副。 例： 解 : 机构中有七个活动构件，n＝7，A、 B、C、D 四处都是三个构件汇交的 复合铰链．各有两个转动副．可得 F=3×7-2×10=1 3个构件在一处产生复合铰链的表示法： 机构中常出现一种与输出构件运动无关的自由度．称为局部自由度(或多余自由度)．在计算机构自由度时应予排除。 例： 解：不难看出在这