、第一章 机械系统及运动简图
第一章 机械系统及运动简图
1.教学目标 1.了解机构的组成,搞清运动副、运动链、 约束和自由度的概念; 2.能绘制常用平面机构的运动简图; 3.能计算平面机构的自由度; 4.平面机构具有确定运动的条件。 2.教学重点和难点 1)机构的运动简图的绘制 2)平面机构的自由度的计算。 3)机构自由度计算中有关虚约束的识别及处 理 3.讲授方法:多媒体
1．教学目标 1．了解机构的组成，搞清运动副、运动链、 约束和自由度的概念； 2．能绘制常用平面机构的运动简图； 3．能计算平面机构的自由度； 4．平面机构具有确定运动的条件。 2．教学重点和难点 1）机构的运动简图的绘制 2）平面机构的自由度的计算。 3）机构自由度计算中有关虚约束的识别及处 理。 3．讲授方法：多媒体
第一节机构的组成 1.构件和零件 我们曾经说过,机构是由具有 确定运动的单元体组成的,是用于 传递运动和力或改变运动形式的机 械传动系统,这些运动单元体称为 构件。而组成构件的制造单元体称 为零件
第一节 机构的组成 1．构件和零件 我们曾经说过，机构是由具有 确定运动的单元体组成的，是用于 传递运动和力或改变运动形式的机 械传动系统，这些运动单元体称为 构件。而组成构件的制造单元体称 为零件
如图2-1所示 其中内燃机的 曲轴4为一个构 件,连杆3也是 驱21 个构件。但 曲轴只有一个 3 零件,而连杆 则包括多个零 件,其各个零 件之间没有相 对运动,在机 构运动过程中 (b) 是一个整体。 图2-1
如图 2 - 1所示。 其中内燃机的 曲轴 4为一个构 件，连杆 3也是 一个构件。但 曲轴只有一个 零件，而连杆 则包括多个零 件，其各个零 件之间没有相 对运动，在机 构运动过程中 是一个整体。 图 2 － 1
所以,构件可以由一个或多个零件组 成,是由若干个零件相互固结在一起的运动 单元体 从机构运动学的观点来看,构件是机构 的基本组成单元,而机构则可以看作是 由若干个构件组合而成的构件组合体。 在本学科中,一般认为构件是刚体 或柔勒体(如皮带、钢丝绳等),而不 是液体或气体
所以，构件可以由一个或多个零件组 成，是由若干个零件相互固结在一起的运动 单元体。 从机构运动学的观点来看，构件是机构 的基本组成单元，而机构则可以看作是 由若干个构件组合而成的构件组合体。 在本学科中，一般认为构件是刚体 或柔勒体（如皮带、钢丝绳等），而不 是液体或气体
2.运动副及其分类 1.运动副 我们已经看到,在机构中每一构件都以一定 方式与其它构件相互联接,这种使两构件直接 接触的可动联接称为运动副。如图2-2 图22
2．运动副及其分类 1．运动副 我们已经看到，在机构中每一构件都以一定 方式与其它构件相互联接，这种使两构件直接 接触的可动联接称为运动副。如图2-2 图2-2
如图中轴与轴承、滑块与导轨、轮齿与轮齿等都构 成运动副。而两构件直接接触构成运动副的部分称为运 动副元素 为保证两构件恒处于接触状态,运动副应是结构封 闭或力封闭。至于组成运动副后,两构件能产生哪些相 对运动,与该运动副性质或该运动副所引入的约束有关 图22
如图中轴与轴承、滑块与导轨、轮齿与轮齿等都构 成运动副。而两构件直接接触构成运动副的部分称为运 动副元素。 为保证两构件恒处于接触状态，运动副应是结构封 闭或力封闭。至于组成运动副后，两构件能产生哪些相 对运动，与该运动副性质或该运动副所引入的约束有关 图 2-2
2.运动副分类 由理论力学知识可以知道,作平面运 动的构件可有三个独立运动,既x、y轴方 向的移动和绕z轴的转动。而作空间运动 的构件有六个独立运动,即三个方向的移 动和三个转动。在本课程中,我们把构件 的独立运动数目称为构件的自由度。这样, 我们可以得到结论:平面运动的构件有 三个自由度,空间运动的构件有六个自 由度
2．运动副分类 由理论力学知识可以知道，作平面运 动的构件可有三个独立运动，既x、y轴方 向的移动和绕z轴的转动。而作空间运动 的构件有六个独立运动，即三个方向的移 动和三个转动。在本课程中，我们把构件 的独立运动数目称为构件的自由度。这样， 我们可以得到结论：平面运动的构件有 三个自由度，空间运动的构件有六个自 由度
当一个构件与另一个构件组成 运动副以后,由于构件间的直接接 触,使构件的某些独立运动受到限 制,构件的自由度便随之减少。这 种对构件独立运动的限制称为约束 十分明显,作平面运动或空固运动 的构件其约束不能超过2个或5个 否则构件就不可能产生相对运动
当一个构件与另一个构件组成 运动副以后，由于构件间的直接接 触，使构件的某些独立运动受到限 制，构件的自由度便随之减少。这 种对构件独立运动的限制称为约束。 十分明显，作平面运动或空间运动 的构件其约束不能超过2个或5个， 否则构件就不可能产生相对运动
不同的运动副对构件的自由度的约束是不同 的,按不同的分类方法有以下几种 a按引进的约束数目分类:引进一个约束的运动 副称为工级副,引进两个约束的运动副称为工级 副,依次我们有Ⅲ级副、ⅣV级副、V级副
不同的运动副对构件的自由度的约束是不同 的，按不同的分类方法有以下几种： a.按引进的约束数目分类：引进一个约束的运动 副称为Ⅰ级副，引进两个约束的运动副称为Ⅱ级 副，依次我们有Ⅲ级副、Ⅳ级副、Ⅴ级副。 图1-2