第三节_平面机构自由度的计算.pptVIP

§２—3 平面机构自由度计算 * 活动构件数： 通过运动副联接后，低副产生的约束数 ： 高副产生的约束数： 设一平面机构有K个构件，通过Pl个低副，Ph个高副联接，则： 运动副联接前自由度： 一、自由度的计算公式 例2、计算铰链四杆机构的自由度 解：活动构件数n= 低副数Pl= 高副数Ph= 对不同的机构，自由度不同，给定原动件的个数也应不同，那么，原动件数与自由度有什么关系，才能使机构具有确定的运动呢？ 1、当原动件数F 卡死不能动或破坏 原动件数=F 机构运动确定 1 2 3 4 二、机构具有确定运动的条件 例3、计算铰链五杆机构的自由度 解：活动构件数n= 低副数Pl = 高副数Ph = 1 2 3 4 5 2、当原动件数F，从动件运动不确定 原动件数=F 机构运动确定 1 2 F0（必要条件） 原动件数=机构自由度数F（充分条件） 机构具有确定运动的条件： 分隔022 冲压机机构 复合铰链 常出现在下列情况： 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1、复合铰链 ——两个以上的构件在同一处以转动副相联。 两个低副 m个构件在同一处铰接, 构成 m-1 个转动副 三 计算自由度时应注意的事项 1 2 3 4 5 6 7 8 A B C D E F 解：活动构件数n= 7 低副数 Pl = 6 F=3n － 2Pl － Ph 高副数 Ph = 0 =3×7 －2×6 －0 = 9 计算结果肯定不对！ 10 1 10 B、C、D、E四处 各含有两个转动副 计算结果正确﹗ 例：计算图示圆盘锯机构的自由度。 例：计算图示凸轮机构的自由度。 解：图a) 对于图b) 的机构，有： F=3×2 －2×2 －1=1 事实上，两个机构的运动相同，且F=1 1 2 1 2 3 解：n= Pl=2 1 2 3 2、局部自由度 Ph=1 a) b) 计算前先将小滚轮焊接在推杆上 处理的方法： 动 画 三、虚约束 ：对机构的运动不起实际约束作用的约束。 AB ＝ CD 例：平行四边形机构， 连杆2作平动，BC线上各点轨迹均为圆 E F 5 若加上杆5，使AB＝CD＝EF 则杆5上E点的轨迹与杆2上E点的轨迹重合，不影响机构的运动，但 因为，加上 一个构件 两个低副 引入 3个自由度 4个约束 多出一个约束 -----虚约束 A 1 2 3 4 B C D A 1 2 3 4 B C D 若加上杆5，使AB＝CD＝EF 则杆5上E点的轨迹与杆2上E点的轨迹不重合，其真实的约束作用。 E F 5 虚约束是在特定的几何条件下产生的 若制造误差太大，“虚”?“实”，机构卡死。 1 2 3 A B C D E 4 F 处理方法： 计算前 ，先去掉产生虚约束部分。 1、若两构件上的点，铰接前后运动轨迹相重合 如：平行四边形机构、火车轮、椭圆仪等。 机构中的虚约束常发生在下列情况： 则该联接将带入1个虚约束。 1）两构件在多处接触而构成移动副，且移动方向彼此平行或重合，则只能算一个移动副。 A B C D D? 2）两构件在多处相配合而构成转动副，且转动轴线重合，则只能算一个转动副。 2、两构件在多处接触而构成性质相同的运动副 C D A B G F o E E’ 例：计算图示大筛机构的自由度。 n = 7 Pl = 9 Ph = 1 复合铰链 局部自由度 虚约束 * * *