第二章 平面机构的结构分析
第一节 基本概念
一、构件
任何用来传递运动或动力的机械都必然包含有相对于机座可运动的系统。一般来说,这种可动系统是由一系列运动单元体组合而成的,这种运动单元体称为构件。构件可能是由一个零件构成,但通常是由若干个零件刚性装配而成。零件是加工制造的最小单元,构件是运动的最小单元。当可以不考虑构件自身变形时,则称为刚性构件。本书在不作特殊说明时提及的构件,均指刚性构件。
二、运动副
若将两构件按照一定方式连接起来,且使相互连接的两构件仍能产生某种形式的相对运动,则把这种可动连接称为运动副,并把两构件上参与接触而构成运动副的部分称为运动副元素。如图2—1所示,轴颈1与轴承2的配合、滑块3与导轨4的接触、齿轮5与齿轮6的啮合,都构成了运动副,其中运动副元素分别为内外圆柱面、平面及直线。
三、自由度、约束
两构件间所容许的独立相对运动的个数称为自由度。在平面内作自由运动的两构件间具有3个独立的相对运动;在三维空间作自由运动的两构件间具有6个独立的相对运动。当两构件可动连接构成运动副后,两构件间的某些相对运动便受到限制,使某些相对运动成为不可能。运动副对构件问相对运动的限制作用称为约束。对构件施加的约束个数等于其自由度减少的个数。
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