第01章-机构的组成原理
机构的组成原理
机构的组成原理
机构是由一定数量的机构成员和一定数量的机构部件组成的，机构成员通过机
构部件之间的相对运动来完成特定的功能。
机构的组成原理主要包括机构成员和机构部件两个方面。
首先，机构的组成原理中的机构成员是指构成机构的各个零部件，包括连接件、传动件、工作件等。
这些机构成员通过各种连接方式相互连接在一起，形成一个整体。
机构成员的选择和设计需要考虑材料的性能、工作环境的要求、结构的强度和刚度等因素。
在机构的组成过程中，机构成员的合理选择和布局对于机构的正常运转和性能发挥起着至关重要的作用。
其次，机构的组成原理中的机构部件是指构成机构的各种零部件之间的相对运
动关系。
机构部件的设计和布置需要考虑到机构的功能要求和运动特性，保证机构在工作过程中能够稳定可靠地运行。
同时，机构部件之间的相对运动关系也是保证机构正常工作的关键因素，需要通过合理的设计和调试来实现。
在机构的组成原理中，机构成员和机构部件之间存在着密切的联系和相互作用。
机构成员的选择和布局直接影响着机构部件之间的相对运动关系，而机构部件之间的相对运动关系又决定了机构成员的运动轨迹和工作性能。
因此，在机构的设计和制造过程中，需要综合考虑机构成员和机构部件之间的关系，保证机构能够正常工作并发挥出最佳的性能。
总之，机构的组成原理是机构设计和制造的基础，合理的机构成员选择和布局
以及机构部件之间的相对运动关系是保证机构正常工作和发挥性能的关键。
只有在充分理解和掌握机构的组成原理的基础上，才能设计出稳定可靠、性能优越的机构产品，满足不同领域的工程需求。
机构组成原理
机构组成原理机构组成原理一、机构的定义机构是指由若干个零部件组成的一个整体，用于完成特定的功能或任务。
在机械领域中，机构是指由连接在一起的零件和传动元件组成的系统，用于将输入能量转化为输出能量。
二、机构的基本组成部分1. 零部件：机构中最小的单元，包括螺栓、轴承、齿轮等。
2. 连接件：将零部件连接在一起，包括销、轴等。
3. 传动元件：用于将输入能量转化为输出能量，包括齿轮、皮带等。
4. 支撑元件：支撑和固定机构中其他元件，包括底座、支架等。
三、机构的分类1. 按照运动形式分类：（1）旋转副：两个零部件围绕一个旋转中心相对转动。
（2）平移副：两个零部件沿着直线相对移动。
（3）回转副：两个零部件围绕一个回转中心相对回转。
（4）摆线副：两个零部件之间存在滚动点，并且这个滚动点在两个零部件之间来回滚动。
2. 按照传动方式分类：（1）齿轮传动：通过两个或多个齿轮的啮合来实现能量传递。
（2）链传动：通过链条和链轮的组合来实现能量传递。
（3）带传动：通过皮带和皮带轮的组合来实现能量传递。
（4）蜗杆传动：通过蜗杆和蜗轮的啮合来实现能量传递。
四、机构的运动分析机构的运动分析是指对机构中各个零部件之间的相对运动进行分析。
常用的方法包括图解法、向量法、解析法等。
1. 图解法图解法是指根据机构中各个零部件之间的相对位置关系，画出各个零部件在不同位置时的示意图，并根据示意图进行运动分析。
常用于简单机构和初学者学习。
2. 向量法向量法是指将机构中各个零部件之间的相对运动表示为向量，并根据向量进行运动分析。
常用于复杂机构和高级学习者学习。
3. 解析法解析法是指将机构中各个零部件之间的相对运动表示为数学公式，并根据公式进行运动分析。
常用于高级机构和专业学者研究。
五、机构的设计原则1. 功能性原则：机构的设计应符合其预定的功能要求。
2. 结构性原则：机构的结构应简单、可靠、易于维护和加工制造。
3. 经济性原则：机构的设计应考虑成本、效益和资源利用率等因素。
第1章机构的结构分析
§2－5 平面机构组成原理、结构分类及结构分析
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2
§ 2－1 机构结构分析的内容及目的
研究机构的组成及机构运动简图的画法 了解机构具有确定运动的条件 研究机构组成原理及结构分类
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§ 2－2 机构的组成
仍以内燃机为例分析:
机构组成的要素: 一.构件 二.运动副
②低副(lower pair)－面接触，应力低。
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运动副的分类： 按相对运动范围分有： 平面运动副－平面运动(Plannar kinematic pair)
空间运动副－空间运动(Spatial kinematic pair ) 例如：球铰链、螺旋副、生物关节。
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10
1
1
2
2
2
2
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凸轮副
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二、构件
不管构件形状如何，简单线条表示，带短剖面线表示 机架。
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三. 参与构成运动副的构件
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四.绘制机构运动简图
思路：先定原动部分和工作部分（一般位于传动线 路末端），弄清运动传递路线，确定构件数目及运 动副的类型，并用符号表示出来。
两构件组合成若干个高副，但接触点处的公法线彼
此重合 补充
3
3
2
2
动画
1
1
目的：为了改善构件的受力情况
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F＝3n－2PL－PH ＝3 2－2 2－1 ＝1
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a)
b)
如果两构件在多处相接触而构成平面高副，但各接触点处
机构组成原理
机构组成原理一、机构的定义和分类机构是指由一群人组成的、具有特定目标和职能的组织体系。
根据机构的性质和功能不同，可以将其分为政府机构、企业机构、非营利机构等。
二、机构组成的基本原理机构的组成有其基本原理，包括以下几个方面：1. 分工与合作机构的组成原理首先体现在分工与合作上。
一个机构通常由不同的成员组成，每个成员负责不同的职责和任务。
通过明确的分工，不同成员可以协同合作，共同实现机构的目标。
2. 权责清晰机构中的成员需要明确自己的权责范围。
每个成员都应该清楚自己的职责和权限，以便能够有效地履行自己的工作，并保证机构的正常运转。
3. 决策与执行机构的组成原理还包括决策与执行的分工。
通常情况下，机构中会设立决策机构和执行机构。
决策机构负责制定机构的发展战略和政策，而执行机构则负责具体的实施工作。
4. 信息沟通与协调机构中的成员需要进行信息的沟通和协调。
信息的流动可以保证机构内部的各个部门之间相互了解，协调工作进度和资源分配。
同时，信息的沟通也有助于机构与外部环境的互动和应对。
三、机构组成的要素机构组成的要素是指构成机构的基本组成部分，包括以下几个方面：1. 人员机构的组成离不开人员。
人员是机构的核心要素，他们通过各自的工作和协作，推动机构的发展和运作。
2. 资源机构需要一定的资源支持，包括财务、物质、技术等方面的资源。
这些资源可以保证机构的正常运转和发展。
3. 规章制度机构还需要建立一套规章制度，以规范成员的行为和职责。
规章制度可以提供明确的工作指引，保证机构的有序运作。
4. 管理体系机构需要建立一套科学的管理体系，以便对机构的运作进行监督和管理。
管理体系可以提供有效的决策和执行机制，确保机构的高效运转。
四、机构组成的案例分析以下是几个机构组成的案例分析，以进一步说明机构组成原理的应用和实践：1. 政府部门政府部门是一个典型的机构组织，由各个部门和机构组成。
不同部门负责不同的职责，如教育部门负责教育事务，卫生部门负责卫生事务等。
机械原理—机构的组成
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选6为机架,1为主动件 3 3 2 4 1 1 6 Ⅲ级机构 5 2 4 5
6 上一页 下一页 退出
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选6为机架,4为主动件 3 2 4 1 5 1 4 6 Ⅱ级机构 6 上一页 下一页 分目录 退出 5 2 3
选2为机架,1为主动件 3 2 4 1 5 1 6 2 4 5 3
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例：
n=3； Pl=4 Ph=0
F=3n-2Pl-Ph=1
n=2；
Pl=3
Ph=0
F=3n-2Pl-Ph=0
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n=2；
Pl=2
Ph=1
F=3n-2Pl-Ph=1
上一页 下一页 分目录
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n=4；
Pl=6
Ph=0
F=3n-2Pl-Ph=0
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主动件数=2 主动件数 有确定运动
主动件数=1 主动件数 无确定运动
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n=5；
Pl=6
Ph=0
F=3n-2 Pl-Ph=3
?
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2.3.5 计算机构自由度时应注意的问题
1.复合铰链
1 2
3
复合铰链数=构件数-1
1
2
3
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n=5；
退出
F=3×5－2×7=1
F=1
F=3×2－2×3=0
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退出
机构的基本杆组
最后不能再拆的自由度为零的 构件组称为机构的基本杆组 基本杆组
基本杆组的条件：F＝3n-2pl=0
01-05 平面机构的组成原理和结构分析
由图可见，当机构运动时，距离 AO1 、O1O2 均保持不变，因 而此机构可用铰链四杆机构来替代，如1-26b所示。其时，高副C
在这用构件4和位于的两个低副代替了。
1.5 平面机构的组成原理和结构分析
图1-26 高副机构
1.5 平面机构的组成原理和结构分析
上述方法可推广到各种平面高副。例如图2-27a中的具有任 意曲线轮廓的高副机构，可通过接触点C作公法线n－n，在公法 线上找出两轮廓曲线在接触处的曲率中心 O1 和 O2 ，并作为 替代构件的两个转动副，再联接 AO1 和 BO 2 便可得到高副低代
级杆组；依次类推。一般机构中，Ⅱ、Ⅲ级杆最为普遍，其结
构型式如图1-20和1-21所示。
1.5 平面机构的组成原理和结构分析
b
c
d
e a
f
g
h 图1-21 Ⅱ级杆组
i
1.5 平面机构的组成原理和结构分析
a
b
c
d 图1-21 Ⅲ级杆组
e
1.5 平面机构的组成原理和结构分析
2．机构的组成原理 把若干个基本杆组依次联接到原动件和机架上，就可组成 一个新的机构，其自由度数与原动件数目相等。这就是机构的 组成原理。
径为零，所以曲率中心与两构件的
接触点C重合，其瞬时代替机构如 图1-28b所示。
图1-28 尖底从动件盘型凸轮
1.5 平面机构的组成原理和结构分析
（2）若高副两元素之一为一直线，如图1-29a所示，则因 直线的曲率中心在无穷远处，所以这一端的转动副将转化为移 动副。其瞬时代替机构如图1-29b或1-29c所示。
如图1-22中，将图b所示的Ⅱ级组2－3并接在图a所示原动
件1和机架4上便得到图c所示的四杆机构；再将图d所示Ⅲ级组5 －6－7－8并接在Ⅱ级组和机架上，即得图e所示八杆机构。
机构的组成原理
机构的组成原理机构是指由两个以上的人组成的，为了实现特定目标而进行协作的社会组织。
机构的组成原理是指机构成员的构成和组织结构的原理。
一个机构的组成原理对于机构的运作和发展起着至关重要的作用。
首先，机构的组成原理包括机构成员的构成。
机构成员的构成是指机构中所包括的各种人员的种类和数量。
在一个机构中，成员可以包括管理人员、工作人员、顾问、志愿者等不同类型的人员。
这些成员在机构中扮演着不同的角色，共同协作以实现机构的目标。
机构成员的构成需要根据机构的性质和目标来确定，不同的机构可能需要不同类型和数量的成员来支持其运作。
其次，机构的组成原理还包括组织结构的原理。
组织结构是指机构内部各个成员之间的关系和分工。
一个良好的组织结构可以有效地协调机构内部的各项工作，保证机构的运作顺利进行。
通常，一个机构的组织结构包括机构的领导机构、各部门和岗位以及各个成员之间的联系和协作方式。
不同的机构可能有不同的组织结构，但都需要保证各项工作的协调和高效进行。
此外，机构的组成原理还需要考虑机构成员的激励机制。
激励机制是指为了激励机构成员积极工作而采取的各种措施。
一个良好的激励机制可以激发机构成员的工作积极性，提高机构的整体绩效。
激励机制通常包括物质奖励、精神激励、晋升机会等多种形式，需要根据机构的特点和成员的需求来确定。
最后，机构的组成原理还需要考虑机构的文化和价值观。
机构的文化和价值观是指机构内部所形成的一系列共同的信念、行为准则和价值取向。
一个良好的文化和价值观可以凝聚机构成员的共识，提高机构的凝聚力和战斗力。
机构的文化和价值观需要由机构的领导者引领和倡导，同时得到机构成员的认同和践行。
综上所述，机构的组成原理是一个复杂而又关键的问题。
一个良好的机构组成原理可以为机构的稳定和发展提供有力支持。
因此，机构的管理者需要认真思考和研究机构的组成原理，不断优化和完善机构的组织结构，激励机制以及文化和价值观，以提高机构的整体绩效和竞争力。
机械原理第一章
机构具有确定运动的条件： 机构自由度数目大于零并等于原动件数目。
若F >原动件数，则机构运动将不确定； 若F <原动件数，则导致最薄弱处损坏。
1.4.1 平面机构自由度的计算
每个自由构件的自由度：3 (x，y, q ) 设平面机构由N个构件、PL个低副和PH 个高副组成。 设N个构件中有一个构件为机架，则机 构中的活动构件数为：n=N – 1 O
例：计算颚式破碎机的自由度，并 判断机构是否有确定的运动。 解： n =5 PL=7 PH=0
6 F 5 4 C
O 1 A
2 3 B D E
F =3n –2PL –PH =3×5 –2×7 =1
机构原动件为1，∴ 机构运动确定。
例：判断牛头刨床主体机构是否 有确定的运动。 解： n =5 PL=7 PH=0
1 3
2
1
3
2
3
1
2
3 4
1
3 两个转动副
1 2
2
4 两个转动副
两个转动副
关键：分辨清楚哪几个构件在同一处形成了转动副。
2. 局部自由度
局部自由度：是指在机构中某些构件所产生的不影响其他构件 运动的局部运动的自由度。 F =3n–2PL–PH =3×3–2×3–1=2
B O
去除局部自由度后： F =3n–2PL–PH =3×2–2×2–1=1
C 5 D E 6
2 1
A
F
上图中C为复合铰链，由3个构件组成，转动副为2个，∴PL=7。 F =3n –2PL –PH =3×5 –2×7 =1 ， ∴ 机构运动确定。 若复合铰链由m个构件组成，则其转动副的数目为(m –1 )个。
正确识别复合铰链举例：
机构的组成原理
机构的组成原理
机构的组成原理在不同的领域和背景下可能有所不同，但一般来说，一个机构的组成原理可以包括以下几个方面：
1. 架构设计：一个机构的组成原理往往是基于其所承担的职能和目标来设计的。
架构设计主要涉及机构的部门设置、职责分工和组织结构等方面的安排，以实现高效的协作和资源利用。
2. 人员配置：机构的组成原理还包括对人员的合理配置和配备。
这包括确定各个岗位的职责和要求，并根据工作内容和任务的复杂程度来确定人员数量和专业背景的要求。
3. 决策制度：机构的组成原理还涉及决策制度的设计。
这包括确定决策的层级和流程，以及决策的方式和机制。
合理的决策制度可以保证机构的运作效率和公正性。
4. 信息流动：一个机构的组成原理还涉及信息的流动方式和渠道。
信息的流动可以保证机构内部各个部门之间的通讯和协作，同时也可以促进机构与外部环境的信息交流和反馈。
5. 资源配置：机构的组成原理还包括对资源的合理配置和管理。
这包括物质资源、人力资源和财务资源等方面的安排，以保证机构的正常运行和发展。
综上所述，机构的组成原理是一个综合性的体系，通过架构设计、人员配置、决策制度、信息流动和资源配置等方面的安排来实现机构的正常运作和发展。
机构的组成原理与结构分析
第一章机构的组成原理与结构分析一、填空题1、在平面机构中具有一个约束的运动副是副。
2、使两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接称为。
3、平面机构中的低副有转动副和副两种。
4、机构中的构件可分为三类：固定构件（机架）、原动件（主动件）、件。
5、在平面机构中若引入一个高副将引入 ________ 个约束。
6、在平面机构中若引入一个低副将引入个约束。
7、在平面机构中具有两个约束的运动副是—副。
二、判断题（答A表示说法正确.答B表示说法不正确）1、具有局部自由度的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去局部自由度。
2、具有虚约束的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去虚约束。
3、虚约束对运动不起作用，也不能增加构件的刚性。
4、若两个构件之间组成两个导路平行的移动副，在计算自由度时应算作两个移动副。
5、若两个构件之间组成两个轴线重合的转动副，在计算自由度时应算作两个转动副。
6、当机构的自由度F>0,且等于原动件数，则该机构具有确定的运动。
三、选择题1、原动件的自由度应为。
A、0B、1C、22、在机构中原动件数目机构的自由度时，该机构具有确定的运动。
A、大于B、等于C、小于3、机构具有确定运动的条件是。
A、自由度大于零B、自由度等于原动件数C、自由度大于14、由K个构件汇交而成的复合皎链应具有个转动副。
A、K-1B、KC、K+15、通过点、线接触构成的平面运动副称为。
A、转动副B、移动副C、高副6、通过面接触构成的平面运动副称为。
A、低副B、局副C、移动副7、平面运动副的最大约束数是。
A、1B、2C、3四、简答题1.何谓构件？构件与零件有何区别？2.机构的自由度与确定运动的条件是什么？3.虚约束对机构工作性能的影响五、分析计算题1、如图所示是为高位截瘫的人所设计的一种假肢膝关节机构，该机构能保持人行走的稳定性。
若以颈骨1为机架，试绘制其机构运动简图和计算其自由度，并作出大腿弯曲90°时的机构运动简图。