第三节 平面机构的结构分析-2自由度计算.pptVIP

§2-4 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） ??? n个活动构件：自由度为3n。 PL个低副： 限制 2PL个自由度 PH个高副： 限制 PH 个自由度 因此，该机构相对于固定构件的自由度数应为活动构件的自由度数与引入运动副减少的自由度数之差，该差值称为机构的自由度，并以F表示， ?????????? F=3n- 2PL-PH F=3n- 2PL-PH =3*7-2*8-4 =1 如前面所示的内燃机机构： 牛头刨床 牛头刨床主运动机构 牛头刨床结构示意图 牛头刨床运动图 二、平面机构具有确定相对运动的条件? F≤0，构件间无相对运动，不成为机构。 F0, 原动件数=F，运动确定 原动件数F，运动不确定 原动件数F，机构破坏 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。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=3n- 2PL-PH =3*5-2*6-0 =3 F=3n- 2PL-PH =3*5-2*7-0 =1 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 ? 三 注意事项 F=3n- 2PL-PH =3*3-2*3-1 =2 F=3n- 2PL-PH =3*2-2*2-1 =1 多余的自由度是滚子2绕其中心转动带来的局部自由度，它并不影响整个机构的运动，在计算机构的自由度时，应该除掉。 2、局部自由度 ?? 在机构中，某些构件具有不影响其它构件运动的自由度 3、虚约束 ??? 重复而不起独立限制作用的约束称为虚约束。计算机构的自由度时，虚约束应除去不计。 (1)、两构件构成多个导路平行的移动副， F=3n- 2PL-PH =3*3-2*5-0 =-1 (2)、两构件组成多个轴线 互相重合的转动副 (3)、机构中存在对传递运动不起独立作用的对称部分 F=3n- 2PL-PH =3*5-2*5-4 =1 F=3n- 2PL-PH =3*4-2*4-2 =2 4、轨迹重合：在机构中，若被联接到机构上的构件，在联接点处的运动轨迹与机构上的该点的运动轨迹重合时，该联接引入的约束是虚约束， F=3n- 2PL-PH =3*4-2*6-0 =0 F=3n- 2PL-PH =3*3-2*4-0 =1 虚约束作用：对机构的运动无关，但可以改善机构的受力情况，增强机构工作的稳定性