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1、上一讲内容回顾 1 平面机构的运动简图绘制 2 平面机构自由度的计算 F=3n (2pl + ph) 2-4 机构具有确定运动的条件 2-6 计算平面机构自由度时应注意 的事项 2-7 虚约束对机构工作性能的影响 2-8 平面机构的组成原理、结构分类 及结构分析 重点是： 1 计算机构自由度时的注意事 项 2 机构具有确定运动的条件 学习提示：学习提示： 难点是： 虚约束的识别与处理 2-6 计算平面机构自由度时应 注意的事项 复合铰链 两个以上的构件在同一处以转动副 （铰链）相联接 局部自由度（F） 与机构主要运动无关的自由度 除去 注意事项 复合铰 链 m个构件(m3)在同一处构 成共轴线
2、的转动副 4 1 2 3 5 6 F 3n2PlPh 3 2 560 3 F 3n2PlPh 3 2 570 1 m-1个低副 复 计算在内 5 2 3 要正确计算运动副数目 F3n2PlPh 3 2 760 9 F3n2PlPh 3 2 7100 1 ? 复 复 复 复 例4 圆盘锯机构 F3n2PlPh 3 2 1 2 3 F3n2PlPh 3 2 23 1 -1 两构件间构成多个运动副 注意事项 错 22 1 1 对 移动动副导导路平行 转动转动 副轴线轴线 重合 平面高副接触点共法线 “转动副” “移动副” F3n2PlPh 3 2 33 1 2 注意事项（续）（续） 机构中某些构件所
3、具 有的局部运动，并不影响 机构运动的自由度。 局部自由度F 除去 F3n2PlPh-F 3 2 - 33 1 1 1 这时 F3n2PlPh-F 式中F 为局部自由度数目 4 1 2 3 51 2 3 4 F3n2PlPh 3 2 340 1 F3n2PlPh 3 2 46 0 0 ？ 对 虚约束 不产生实际约束效果的重复约束 除去 注意事项（续）（续） 应用实例 F3n2PlPh+P 3 2 + 4 6 0 1 1 1.轨迹重合 转动副联接的两构件上联接点的轨迹重合 虚约束常发生在下列情况 n4，Pl4，Ph0，P1 F1 4 1 2 3 5 4 1 2 3 5 用一个构件两个运动副去联接
4、则构成虚约束 2.两构件上某两点间的距离在运动过程中始终不变 虚 F3n2PlPh+P 3 2 + 46 0 1 1 3.对传递运动不起独立作用的重复部分 1 2 3 2 虚 F3n2PlPh+P 3 2 + 44 4 1 1 P2Pl +Ph 3n 2 + 243 2 2 F3n2PlPh+P 3 2 + 55 6 1 2 虚 虚约束（P） 对机构运动不起独立限制作用的约束 除去 虚约束产生于： A 机构中的对称部分（轮系） B 两构件上轨迹重合的点（椭圆仪） C 在机构的两个构件之间，以长度相 等、相互平行的构件相联，构成m 个平行四边形，则存在 m-1个虚约 束. 平面机构自由度计算公式
5、平面机构自由度计算公式 F3n- (2Pl+ Ph - P )- F F 局部自由度数 Ph 高副数 n 活动构件数 P 虚约束数 Pl 低副数 F 局部自由度数 F3n2PlPh+ P- F 3 2 + - 791 1 局 复 局 F3n2PlPh+ P- F 3 2 + - 8101 2 例5 例6 4 1 2 3 56 7 8 1 2 3 4 5 6 7 9 01 8 01 F3n2PlPh -F 3 2 -19121 1 例7 2-7虚约束对机构工作性能的影响 虚约束虽不影响机构运动，但能起 到改善机构受力状况，使动力平衡 ，增加机构刚度和稳定性，克服机 构的运动不确定性等作用 。 不
6、论哪种虚约束，都对几何尺寸提出严 格的要求，否则虚约束将变成实际约束 。 例如：在平行四边形机构中增加 的5构件不与两边的构件平行且相等； 在椭圆仪机构中BDBC 4 1 2 3 5 2-4 机构具有确定运动的条件 F=3n-2Pl-Ph =32-2 3-0 =0 F=3n-2Pl-Ph =33-25-0 =-1 三个构件通过 三个转动副相连, 相当于一个构件 。 机构具有确定相对运动的条件 自由度大于零（F0） 原动件数 =自由度数 （通常，原动件为含低副构件且与机架相连, 只有一个自由度。 ） 2-8平面机构的组成原理、结构 分类及结构分析 平面机构的组成原理 不可再拆的自由度为零的运动链
7、 称为机构的基本杆组（阿苏尔杆组 ） 任何机构都是由若干个基本杆组 依次联接于原动件和机架上而构成 的 机构的组成原理 2.平面机构的结构分类 基本杆组自由度为零 3n-2pl-ph=0 设机构中没有高副 3n-2pl=0 2pl=3n 构件数n和低副数pl必须为整数 n 2 4 6 pl 3 6 9 n=2 pl=3 是最简单的杆组级组 n=4 pl=6 且有一个构件包含三个低副级 组 在同一个机构中可以包含不同级别的基本杆组 最高级别为级组的基本杆组所构成的机构 级机构 最高级别为级组的基本杆组所构成的机构 级机构 平面机构的结构分析 判断机构由哪些基本杆组组成 确定机构的级别 II级机构
8、 III级机构 小 结 机器和机构的概念 机器机构构件零件 机构中的构件可分为固定件、原动件 、从动 件 运动副的三要素 两个构件 、 直接接触、有相对运动 绘制平面机构运动简图 a 确定构件之间的联接状况 b 选择恰当的投影面 c 定出各运动副之间的位置，选择适当的 比例尺 = 实际长度/图示长度（m/mm，mm/mm) 平面机构自由度 F=3n (2pl + php)F 5 机构具有确定运动的条件 机构的自由度数=机构的原动件数 6 平面机构的组成原理、结构分析 任何机构都是由机架、原动件、基本杆组 按一定规律相互联接而成。 结构分析的方法： a 从远离原动件的构件开始拆组，先试拆级组 ， 如不可能，则试拆级组。 b 每拆除一个杆组之后，剩下的构件和运动副仍 应 组成完整的机构。 c机构的原动件更换后，机构的级数有可能改变。 作业题： 2-11 2-12 2-16a、b、c 2-18(选） 2-23 F3n2PlPh+ P- F 3 2 + - = 1 812 = 1 0 10 1111014 F3n2PlPh+ P- F 3 2 + -