(精品)2014 02 平面机构结构分析1.ppt

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1、机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理第二章第二章 平面机构的组成及结构分析平面机构的组成及结构分析主要研究内容：主要研究内容：平面机构的组成及运动确定的条件平面机构的组成及运动确定的条件学时分配：学时分配：67学时学时机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理2.1机构结构分析的内容及目的机构结构分析的内容及目的2.2机构的组成机构的组成2

2、.3机构运动简图机构运动简图2.4机构具有确定运动的条件机构具有确定运动的条件2.5平面机构自由度的计算平面机构自由度的计算2.6自由度计算中的特殊问题自由度计算中的特殊问题2.7机构的组成原理及其结构分类机构的组成原理及其结构分类本章模型：复合可拆铰链、连杆、偏心泵、破碎机、四杆五杆机构、滚子凸轮、移动副、虚约束平行四边形第二章第二章 平面机构的组成及结构分析平面机构的组成及结构分析机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理1.研究机构的组成及其具有确定运动的条件研究

3、机构的组成及其具有确定运动的条件目的是弄清机构包含哪几个部分，各部分如何相目的是弄清机构包含哪几个部分，各部分如何相联？以及怎样的结构才能保证具有确定的相对运动联？以及怎样的结构才能保证具有确定的相对运动？这对于设计新的机构显得尤其重要。这对于设计新的机构显得尤其重要。2.按结构特点对机构进行分类按结构特点对机构进行分类不同的机构都有各自的特点，把各种机构按结构不同的机构都有各自的特点，把各种机构按结构加以分类，加以分类，其目的是按其分类建立运动分析和动力其目的是按其分类建立运动分析和动力分析的一般方法分析的一般方法。3.绘制机构运动简图绘制机构运动简图目的是为运动分析和动力分析作准备。目的是

4、为运动分析和动力分析作准备。2.1机构结构分析的内容及目的机构结构分析的内容及目的机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理4.研究机构的组成原理研究机构的组成原理机构有简有繁，构件有多有少，而运动确定是它们的共同特征。研究的目的是搞清楚按何种规律组成的机构能满足运动确目的是搞清楚按何种规律组成的机构能满足运动确定性的要求。定性的要求。2.1机构结构分析的内容及目的机构结构分析的内容及目的机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大

5、学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理名词术语解释名词术语解释:1.构件构件(Link)独立的运动单元独立的运动单元零件零件(part)独立的制造单元独立的制造单元2.运动副运动副(Kinematicpair)a)至少两个构件、至少两个构件、b)直接接触、直接接触、c)有相对运动有相对运动运动副元素组成运动副的两构件直接接触的部分运动副元素组成运动副的两构件直接接触的部分例如：例如：滚动轴承滚动轴承、齿轮齿齿轮齿廓、廓、活塞与缸套活塞与缸套等。等。内燃机内燃机中的连杆定义：定义：运动副运动副由由两个构件两个构件直接接触直接接触组成的仍能产生某组成

6、的仍能产生某些相对运动的些相对运动的可动联接可动联接。三个条件，缺一不可三个条件，缺一不可2.2 机构的组成机构的组成机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理3、自由度、自由度：构件所具有的独立运动的数目（或是描述构件位置构件所具有的独立运动的数目（或是描述构件位置所需要的独立参变量数目）称为构件的自由度。所需要的独立参变量数目）称为构件的自由度。一个作空间运动的自由构件，可产生一个作空间运动的自由构件，可产生6个独立运动，个独立运动，具有具有6个自由度。个自由度。一

7、个作平面运动的自由构件，只能产生一个作平面运动的自由构件，只能产生3个独立个独立的运动，故具有的运动，故具有3个自由度（如图个自由度（如图1.1）。）。机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理两构件构成运动副后，两构件构成运动副后，其某些独立运动受到限制，其某些独立运动受到限制，自由度也随之减少。运动副自由度也随之减少。运动副对构件的独立运动所加的限对构件的独立运动所加的限制称为约束。从这个意义上制称为约束。从这个意义上说，运动副就是对构件的自说，运动副就是对构件的自

8、由度引入的约束。引入运动由度引入的约束。引入运动副后，限制了构件的某些独副后，限制了构件的某些独立运动，引入多个约束，则立运动，引入多个约束，则完全取决于运动副的类型。完全取决于运动副的类型。一个作平面运动的构件具一个作平面运动的构件具有有3个自由度，两个在同一平个自由度，两个在同一平面内作平面运动的自由构件面内作平面运动的自由构件具有具有6个自由度。个自由度。机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理运动副的分类：运动副的分类：1)按引入的约束数分有：按引入的约束数分

9、有：I级副、级副、II级副、级副、III级副、级副、IV级副、级副、V级副。级副。I级副级副II级副级副III级副级副机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理2)按相对运动范围分有：按相对运动范围分有：平面运动副平面运动平面运动副平面运动(Plannarkinematicpair)平面机构平面机构全部由平面运动副组成的机构。全部由平面运动副组成的机构。IV级副级副V级副级副1V级副级副2V级副级副3空间运动副空间运动空间运动副空间运动(Spatialkinematic

10、pair)例如：例如：球铰链球铰链、拉杆天线、拉杆天线、螺旋螺旋、生物关节。、生物关节。空间机构空间机构至少含有一个空间运动副的机构。至少含有一个空间运动副的机构。机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理3)按运动副元素分有：按运动副元素分有：高副点、线接触，应力高高副点、线接触，应力高(highpair)低副面接触，应力低低副面接触，应力低(lowerpair)例如：例如：滚动滚动副副、凸轮副凸轮副、齿轮副齿轮副等。等。例如：例如：转动副转动副（回转副）、（回转副）

11、、移动副移动副。机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理常见运动副符号的表示常见运动副符号的表示:国标国标GB446084（2010.6.30）详见教材详见教材P11页。页。机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理常用运动副的符号常用运动副的符号运动副运动副名称名称运动副符号运动副符号两运动构件构成的运动副两运动构件构成的运动副转转动动副副移

12、移动动副副12121212121212121212121212两构件之一为固定时的运动副两构件之一为固定时的运动副122121平平面面运运动动副副机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理平平面面高高副副螺螺旋旋副副21121221211212球球面面副副球球销销副副121212空空间间运运动动副副121212机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械

13、原 理构件的表示方法构件的表示方法:机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理一般构件的表示方法一般构件的表示方法杆、轴构件杆、轴构件固定构件固定构件同一构件同一构件机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理三副构件三副构件两副构件两副构件一般构件的表示方法一般构件的表示方法机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学

14、兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理注意事项注意事项:画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副的性质画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副的性质。闭式链闭式链(Closechain)、开式链开式链(Openchain)3.运动链运动链(Kinematicchain)运动链两个以上的构件通过运动副的联接运动链两个以上的构件通过运动副的联接而构成的系统。而构成的系统。工业工业机器人机器人机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械

15、 原 理 机 械 原 理若干若干1个或几个个或几个1个个4.机构机构定义定义：具有确定运动的运动链称为机构具有确定运动的运动链称为机构。机架机架作为参考系的构件作为参考系的构件，如机床床身、车辆如机床床身、车辆底盘、飞机机身。底盘、飞机机身。机构的组成：机构的组成：机构机构机架机架原动件原动件从动件从动件机构是由若干构件经运动副联接而成的，很显然，机构归属于运动链，那么，运动链在什么条件下就能称为机构呢？即各部分运动确定。分别用四杆机构和五杆机构模型演示得出如下结论：在运动链中，如果以某一个构件作为参考坐标系，当其中另一个（或少数几个）构件相对于该坐标系按给定的运动规律运动时，其余所有的构件都

16、能得到确定的运动，那么，该运动链便成为机构。原（主）动件原（主）动件按给定运动规律运动的构件按给定运动规律运动的构件。从动件从动件其余可动构件其余可动构件。机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理机构运动简图机构运动简图用以说明机构中各构件之间的相用以说明机构中各构件之间的相对运动关系的简单图形。对运动

17、关系的简单图形。作用：作用：1.表示机构的结构和运动情况。表示机构的结构和运动情况。2.作为运动分析和动力分析的依据。作为运动分析和动力分析的依据。机构示意图不按比例绘制的简图机构示意图不按比例绘制的简图P13表表22摘录了部分摘录了部分GB446084机构示意图机构示意图。在研究机构时，主要研究的是机构的运动学和在研究机构时，主要研究的是机构的运动学和动力学问题，那么我们忽略与运动无关的因素（如连动力学问题，那么我们忽略与运动无关的因素（如连杆机构中，构件的形状、材料）杆机构中，构件的形状、材料），保留与运动有关，保留与运动有关的因素，（运动副的类型、运动副之间的距离）所得的因素，（运动副的

18、类型、运动副之间的距离）所得的图形为机构运动简图。的图形为机构运动简图。2.3 机构运动简图机构运动简图机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理常用机构运动简图符号常用机构运动简图符号在在机机架架上上的的电电机机齿齿轮轮齿齿条条传传动动带带传传动动圆圆锥锥齿齿轮轮传传动动机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理链链传传动动圆柱圆柱蜗杆蜗杆蜗轮

19、蜗轮传动传动凸凸轮轮传传动动外啮外啮合圆合圆柱齿柱齿轮传轮传动动机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理机构运动简图机构运动简图应满足的应满足的条件条件：1.构件数目与实际相同构件数目与实际相同2.运动副的性质、数目与实际相符运动副的性质、数目与实际相符3.运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构成比例。成比例。棘棘轮轮机机构构内啮内啮合圆合圆柱齿柱齿轮传轮传动动机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰

20、州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理绘制机构运动简图绘制机构运动简图步骤：步骤：1.分析机构的工作原理，找出原动件和机架分析机构的工作原理，找出原动件和机架5.检验机构是否满足运动确定的条件。检验机构是否满足运动确定的条件。3.测量各运动副之间的尺寸，选投影面（运动平面），绘制测量各运动副之间的尺寸，选投影面（运动平面），绘制示意图。示意图。4.按比例绘制运动简图。按比例绘制运动简图。简图比例尺：简图比例尺：l=实际尺寸实际尺寸 m/m/图上长度图上长度mmmm2、进行构件和运动副分析：、进行构件和运动副分析：构件分析构件分

21、析：1）数清构件数目；）数清构件数目；2）对构件编号。）对构件编号。运动副分析：每两个构件构成什么运动副运动副分析：每两个构件构成什么运动副1234例：例：内燃机内燃机活塞为原动件，汽缸为机架活塞为原动件，汽缸为机架。机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理内燃机内燃机机构运动简图机构运动简图111034 1187811机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原

22、理 机 械 原 理举例：举例：绘制绘制破碎机破碎机的的机构运动简图。机构运动简图。机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理1234题题2-9绘制图示绘制图示偏心泵偏心泵的运动简图的运动简图偏心泵偏心泵动画机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理给定给定S S3 3S S3 3(t)(t)，一个独立参数一个独立参数1 11 1（t t）唯一确定

23、，该机唯一确定，该机构仅需要一个独立参数。构仅需要一个独立参数。若若仅仅给给定定1 11 1（t t）,则则2 2 3 3 4 4 均均不不能能唯唯一一确确定定。若若同同时时给给定定1 1和和4 4 ，则则3 3 2 2 能能唯唯一一确确定定，该该机机构构需需要要两两个个独独立立参数参数 。S3123S31 112341 14 4曲柄滑块曲柄滑块曲柄滑块曲柄滑块24 机构具有确定运动的条件机构具有确定运动的条件机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理定定义义：保保证证

24、机机构构具具有有确确定定运运动动时时所所必必须须给给定定的的独立运动参数称为机构的自由度独立运动参数称为机构的自由度。FreedomFreedom原动件能独立运动的构件。原动件能独立运动的构件。一个原动件只能提供一个独立参数一个原动件只能提供一个独立参数机构具有确定运动的条件为：机构具有确定运动的条件为：自由度原动件数自由度原动件数00当当自由度自由度 原动件数时原动件数时,运动不确定；运动不确定；当当自由度自由度 4 2 4 n4 已无实例了已无实例了!PL36 n=2的的杆杆组组称称为为级级组组应应用用最最广广而而又又最最简单的基本杆组。共有简单的基本杆组。共有 5 5 种类型种类型机械原

25、理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理 n=4（PL6 6）的杆组有以下四种类型的杆组有以下四种类型:以以上上三三种种形形式式称称为为级级组组。结结构构特特点点：其其中中一一个构件有三个运动副。个构件有三个运动副。典型典型级组：级组：机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理第四种形式称为第四种形式称为IVIV级组级组。结结构构特特点点：有有两两个

26、个三三副副杆杆，且且4个个构构件件构构成成四四边形结构。边形结构。内端副内端副杆组内部相联。杆组内部相联。外端副外端副与组外构件相联。与组外构件相联。机机构构按按所所含含最最高高杆杆组组级级别别命命名名，如如级级机机构构，级机构等。级机构等。机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理必须强调指出：必须强调指出：1.杆杆组组的的各各个个外外端端副副不不可可以以同同时时加加在在同同一个构件上，否则将成为刚体。如：一个构件上，否则将成为刚体。如：2.机构的级别与原动件的选择有

27、关。机构的级别与原动件的选择有关。机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理7图示八杆机构拆分成基本机构和基本杆组。图示八杆机构拆分成基本机构和基本杆组。1324568机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理或或级机构级机构机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学

28、机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理本章重点：本章重点：机构运动简图的测绘方法。机构运动简图的测绘方法。自由度的计算。自由度的计算。机构的组成原理。机构的组成原理。机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理1构构件件通通过过_的的联联接接而而构构成成的的_的的系系统统称称为为运运动动链链,若若将将其其中中某某一一构构件件_，则则这这种种运运动动链链便便成成为机构。为机构。5、平面运动副的最大约束为、平面运动副的最大约束为_，最小约束为，最小约束为_；引；引入一

29、个约束的平面运动副是入一个约束的平面运动副是_副；引入两个约束的平面副；引入两个约束的平面运动副是运动副是_副或副或_副。副。4、构构成成机机构构的的要要素素是是_和和_；构构件件是是机机构中的构中的_单元体。单元体。3、两两构构件件通通过过_构构成成的的运运动动副副称称为为低低副副，它它引引入入_个个约约束束；两两构构件件通通过过_构构成成的的运运动动副副称称为为高高副副，它引入它引入_约束。约束。2、两两构构件件构构成成运运动动副副时时，应应至至少少要要引引入入_约约束束，也也至少要保留至少要保留_个自由度。个自由度。机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学

30、兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理6、机构具有确定运动的条件是机构的机构具有确定运动的条件是机构的_等于等于_。12、最最简简单单的的低低副副机机构构，由由_个个构构件件和和_低低副副构构成成，这这是是因因为为要要使使各各构构件件间间有有相相对对运运动动，机机构构的的自自由由度度就就必必须须大大于于等等于于_。11、组成平面机构的基本杆组应满足的条件为组成平面机构的基本杆组应满足的条件为_，如在基，如在基本杆组中的运动副全部为低副，则应满足的条件为本杆组中的运动副全部为低副，则应满足的条件为_。10、不能再拆的最简单的不能再拆的最简

31、单的_构件组称为基本杆组。构件组称为基本杆组。9、_的转动副称为复合铰链。的转动副称为复合铰链。8、计算机构自由度计算机构自由度F时，若时，若F原动件数原动件数，则说明则说明_；若，且若，且F=原动件数，则说明原动件数，则说明_；若，且；若，且F原动件数，原动件数，则说明则说明_。7、平面机构自由度计算时应注意平面机构自由度计算时应注意_，_，和，和_三方面的问题。三方面的问题。机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理1、计算机构自由度时应注意哪些事项？计算机构自由度

32、时应注意哪些事项？2、引入、引入“基本杆组基本杆组”概念后，简述平面机构是如何组成的？概念后，简述平面机构是如何组成的？机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理计算下列各图的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约计算下列各图的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束请明确指出。束请明确指出。机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理计算下列各图

33、的自由度。如有复合铰链、局部自由度、计算下列各图的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束请明确指出。虚约束请明确指出。机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理1.机械是和的总称。2.机器与机构的差别在于。3.构件是机器的最小单元体，零件是机器的最小单元体。4.每个平面低副提供个约束，保留个自由度；每个平面高副提供个约束，保留个自由度。5.平面低副的运动副元素是，平面高副的运动副元素是或。6.机构具有确定运动的条件是机构自由度数与原动件数目相等机构自由度数与原动件数目

34、相等；根据机构的组成原理，任何机构都可以看成是由原动件原动件、机架机架_和从动件从动件组成。7.平面运动副引入的最大约束数为2，最小约束数为1；引入一个约束的运动副为高副高副。8.高副低代时必须满足的条件是：替代机构和原机构的自由替代机构和原机构的自由度必须完全相同度必须完全相同；替代机构和原机构的瞬时速度和瞬时加速度必替代机构和原机构的瞬时速度和瞬时加速度必须完全相同须完全相同。机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理计算图示机构的自由度，若有局部自由度、复合铰链和

35、虚约束请指出。（计算图示机构的自由度，若有局部自由度、复合铰链和虚约束请指出。（8分）分）解：解：n=7PL=9PH=1F/=1（2分）分）F=3n-（2PL+PH）-F/（2分）分）=3x7-（2x9+1）-1=1（1分）分）或或n=6PL=8PH=1F=3n-（2PL+PH）-F/=3x6-（2x8+1）=1在在B处有处有1局部自由度局部自由度（1分），分），在在G或或F处有虚约束处有虚约束（1分），分），在在C处有一复合铰链处有一复合铰链（1分）分）机械原理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学兰州理工大学 机 械 原 理 机 械 原 理 机 械 原 理如图表示了根据机构组成原理组成机构的全过程。试判断（如图表示了根据机构组成原理组成机构的全过程。试判断（b）、（）、（c）所示杆组的级）所示杆组的级别以及（别以及（d）图所示机构的级别。（）图所示机构的级别。（3分）分）