第一章平面机构的 课件.pptVIP

? 例 3 : 绘制机构运动简图 E C A B 1 D F G 2 3 4 5 6 7 8 H I 插齿机 § 1-4 平面机构的自由度 1.4.1 平面机构自由度计算 ? 一个平面机构有 K 个构件， 活动件个数 n=K-1 ；这些活动构件在未组成运动副 前总共有 3 n 个自由度，组成运动副后， 自由度将减少。 ? 若机构中有 P L 个低副和 P H 个高副 ，则机 构的自由度 F 为 : F= 3n - 2P L - P H ? 计算油泵机构机构的自由度 ? 解： n=3, Ｐ L =4, Ｐ H =0 ? Ｆ＝３ｎ－２Ｐ L －Ｐ H ? ＝３× 3 －２× 4 － 0 ? ＝ 1 1.4.2 平面机构具有确定运动的条件 ? 问题： 运动链中，选定机架、原 动件即构成机构， 那么机构在什 么条件下才具有确定运动？ F 小于等于零 ; F 大于零若独立运动数大于自由度 F 大于零若独立运动数小于自由度 F 大于零若独立运动数等于自由度 结论 机构具有确定运动的条件为：机构自由度大于 0, 且原动件数 d 等于机构的自由度数目。 给定一个独立运动参数： 机构没有确定运动。 给定两个独立运动参数： 机构有确定运动。 机构的自由度与确定运动条件 1.4.3 机构自由度计算应注意问题 ? 1 、复合铰链 ? 2 、局部自由度 ? 3 、虚约束 1 、复合铰链 由两个以上构件在同一处构成的 重合转 动副 称为 复合铰链 。 ? 由 m 个构件汇集而成的复合铰链应当 包含（ m-1 ）个转动副。 例 ：计算直线机构的自由度 ? 解： Ｆ＝３ｎ－２Ｐ L －Ｐ H ＝３× 7 －２× 10 － ０ ＝ 1 2 、局部自由度 ? 对整个机构（或其他构件）运动无关的自由 度称为 局部自由度 。在计算机构自由度时，局 部自由度应当舍弃不计。 2 1 A C B 4 3 2 1 A C B 3 2 1 3 2 3 3 F ? ? ? ? ? ? ? 1 1 2 2 3 2 F ? ? ? ? ? ? 3 、虚约束 在机构中不起独立限制作用的（或着 说这些约束所起的限制作用是重复的） 约束称为 虚约束 。 轨迹重合 : 如果机构中两活动构件上某两点的距离 始终保持不变，此时若用具有两个转动副的附加构 件来连接这两个点，则将会引入一个虚约束。 常见的虚约束 (1) 常见的虚约束 (2) 移动副导路平行 : 当两构件组成多个移动副，且其 导路互相平行或重合时，则只有一个移动副起约束 作用，其余都是虚约束， 2 C A B 1 3 4 AB CD EF 0 6 2 4 3 F ? ? ? ? ? ？ 1 4 2 3 3 F ? ? ? ? ? 4 F 5 1 2 3 A D B C E 1 2 3 A D B C E 转动副轴线重合 : 当两构件构成多个转动副，且轴 线互相重合时，则只有一个转动副起作用，其余转 副都是虚约束。 常见的虚约束 (3) 常见的虚约束 (4) ? 机构存在对运动起重复约束作用的部分 1 2 3 2 3 3 F ? ? ? ? ? ? ? 如果两构件在多处接 触而构成平面高副， 且在接触点处的公法 线彼此重合 , 则只能算 一个平面 高副 。 例 ：计算内燃机机构的自由度 ? 解： n=5, Ｐ L =6, Ｐ H =2 ? Ｆ＝３ｎ－２Ｐ L －Ｐ H ? ＝３× 5 －２× 6 － 2 ? ＝ 1 C A B 1 2 3 4 4 D 5 5 6 例 ：计算大筛机构的自由度 ? 解 : ? Ｆ＝３ｎ－２Ｐ L －Ｐ H ? ＝３× 7 －２× 9 － 1 ? ＝ 2 3 2 4 存在于转动副处 计算 ：铰链处 m 个构件 , 有 (m-1) 个转动 副。 复合铰链 局部自由度 为减小高副磨损，将滑动摩擦变成滚动 摩擦所增加的滚子处。 计算： 将局部自由度减去。 虚约束 存在于特定的几何条件下。 计算： 不计算引起虚约束的 构件和运动副 。 小结 例题 1 ： 计算图示某包装机送纸机构的自由度，并判断 该机构是否有确定运动。 分析： 复合铰链 ： D 处 2 个转动