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限制一个自由度：（一个移动） 保留两个自由度（一个移动，一个转动）
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§1-2 平面机构运动简图
和运动有关的： 运动副的类型、数目、相对位置、构件数目
和运动无关的： 构件外形、截面尺寸、组成构件的零件数目、 运动副的具体构造
1、机构运动简图：简明表示机构中各构件之间相对运动关系 的图形
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当这些构件之间 以一定的方式联接起 来成为机构时，各个 构件不再是自由构件。 两相互接触的构件间 只能作一定的相对运 动，自由度减少。这 种对构件独立运动所 施加的限制称为约束。
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三、运动副及其分类
概念：两构件直接接触又存在一定相对运动的可动联接。 类型：低副和高副 （一） 低副 两构件通过面接触而构成的运动副称为低副。 根据两构件间的相对运动形式，低副又可分为转动副和移动副。
分清原动件、机架和从动件
2）确定所有运动副的类型和数目，测量各运动副之间位置；
3）选择合理的位置（即能充分反映机构的特性），确定视图方向；
4）确定比例； l 作 实图 际尺 尺寸 寸(mmmm)
5）用规定的符号和线条绘制成简图。（从原动件开始画)）
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例： 试绘制内燃机的机构运动简图
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机构自由度计算举例：
2 1
2 3
1
3 4
4
F =3n－2pl－ph = 3 3－2 4－ 0
=1
B
5
F =3n－2pl－ph = 3 4－2 5－0
=2
F =3n－2pl－ph = 3 2－2 2－1
=1
C A
F =3n－2pl－ph = 3 3－2 4－ 0 = 1
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01平面机构运动简图
2、组成：机架：固定不动的构件 原动件：输入运动规律的构件 从动件：其它的活动构件
3、平面机构：各构件在同一平面或相互平行的平面内运动
空间机构：各构件不完全在同一平面或相互平行的平面内运动
蜗杆传动
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曲柄滑块机构
2
二、自由度
一个作平面运动的自由构件有三个独立运动的可能性。构件所具 有的这种独立运动的数目称为构件的自由度。所以一个作平面运动 的自由构件有3个自由度, 作空间运动的自由构件有 6个 自由度。
(F=0,刚性桁架)
2
原动件数=F，运动确定
1 1
3 4
F>0,
原动件数<F，运动不确定
C 3
2
C'
B 1
1
A
5
D' D
4 4
E
原动件数>F，机构破坏
结论：机构具有确定运动的条件：
1 机构自由度 >0
2 原动件数 ＝ 机构自由度数
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试计算图示挖土机的自由度，并说明为什么要配置三个油缸。
如果：活动构件数：n 低副数： pl 高副数： ph
连接前总自由度： 3n
连接后引入的总约束数： 2pl+ph
➢ 机构自由度F： F=3n - ( 2pl + ph ) =3n - 2pl - ph
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机构自由度计算举例：
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牛头刨床
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机构自由度计算举例：
解：n=6,PL=8,PH=1 F=3n- 2PL-PH=3×6-2×8-1=1
1.转动副 （或铰链）
两构件只能在一个平面内作相对转动
限制两个自由度：（两个移动） 保留一个自由度（转动）
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2.移动副 两构件只能沿某一方向线作相对移动的运动副称为移动副。
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限制两个自由度：（一个移动，一个转动） 保留一个自由度（移动 ）
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（二）高副 两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。
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=1
3 2
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2、局部自由度 —排除
在机构中，某些构件具有不影响其它构件运动的自由度
局部自由度经常发生的场 合： 滑动摩擦变为滚动摩擦时 添加的滚子、轴承中的滚 珠 解决的方法： 计算机构自由度时，设想 将滚子与安装滚子的构件 固结在一起，视作一个构 件
B
C A
F =3n－2pl－ph = 3 2－2 3－0=0
B
D
E
C
A
A
F =3n－2pl－ph = 3 3－2 5－0= -1
C D
B
E
F =3n－2pl－ph = 3 4－2 5－0= 2
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故机构具有确定运动的条件是：
原动件数目应等于机构的自由度数目。
F≤0，构件间无相对运动，不成为机构。
➢ 用简单线条表示构件 ➢ 规定符号代表运动副 ➢ 按比例定出运动副的相对位置 ➢ 与原机械具有完全相同的运动特性
机构示意图：只需表明机构运动传递情况和构造特征，不必按 严格比例所画的图形
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2、常用机构 和运动副的 表示方法：
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（1）运动副的符号
转动副： 移动副：
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缝纫机刺布机构
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油泵
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三、 注意事项
1.复合铰链：两个以上个构件在同一条轴线上形成的转动副。
由K个构件组成的复合铰链包含的转动副数目应为（K-1）个。
2 1
F=3n- 2PL-PH F=3n- 2PL-PH
=3*5-2*6-0
=3*5-2*7-0
1
=3
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例题1：内燃机
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14
3
C23 4
2
B12
1
A14
C234
2
34
B12
1
4
A14
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例题2：破碎机
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A B
E
DC
F
G
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§1-3 平面机构的自由度
一、平面机构的自由度的计算
机构的自由度：机构中活动构件相对于机架所具有的独立运 动的数目。（与构件数目，运动副的类型和数目有关）
2
2
2
1
1
1
1 1
2
2
1
1
2
2
2
2 1
1 2
1 2
2020/：
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2
2
1
1
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（2）构件（杆）：
杆、轴类构件 机架 同一构件 两副构件 三副构件
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3、绘制机构运动简图的步骤 1）分析机构，观察相对运动，数清所有构件的数目；
F =3n－2pl－ph = 3 4－2 5－ 1 = 1
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二、平面机构具有确定相对运动的条件
机构要能运动，它的自由度必须大于零。机构的自由度表明机 构具有的独立运动数。由于每一个原动件只可从外界接受一个独立 运动规律（如内燃机的活塞具有一个独立的移动）因此，当机构的 自由度为1时，只需有一个原动件；当机构的自由度为2时，则需有 两个原动件。