计算平面机构自由度的注意事项

三 计算机构自由度的注意事项 平面机构自由度计算 F 3n 2pL ph n pL ph F 0 F 2 F 1 机构具有确定运动的条件 1 F 0 2 机构的主动件数 F 1 复合铰链2 局部自由度3 虚约束 三 计算机构自由度的注意事项 1 2 3 计算机构自由度应注意的事项 1 复合铰链 计算机构的自由度F n 7 ph 0 Pl 6 F 3 7 2 6 0 9 1 2 3 4 m pL m 1 两个以上的构件构成的同轴线的转动副 复合铰链 其转动副个数等于构件数减1 两个以上的构件构成的同轴线的转动副 复合铰链 其转动副个数等于构件数减1 复合铰链 n 7 ph 0 Pl F 两个以上的构件构成的同轴线的转动副 复合铰链 其转动副个数等于构件数减1 复合铰链 n 7 ph 0 Pl 10F 3 7 2 10 0 1 2 2 2 2 1 1 2 局部自由度 请计算F F 3 3 2 3 1 2 滚子与廓线间纯滚动以减小摩擦 滚子转动否是否影响机构整体运动 滚子转动否与机构整体运动无关 这种与机构整体运动无关的自由度称为局部自由度 计算机构自由度时应去掉 相当于将滚子与推杆固结 F 3 3 2 3 1 2 F 3 2 2 2 1 1 机架 机架 A B C D E F 1 2 3 4 3 虚约束 A B C D E F 1 2 3 4 平行四边形机构 BC构件上点E的轨迹是以F为圆心EF AB CD 为半径的圆 A B C D E F 1 2 3 4 5 若加入构件5 EF 则构件5上的点E与构件3上的点E的轨迹相同而不起实际约束作用 A B C D E F 1 2 3 4 5 对运动不起实际限制作用约束称为虚约束 计算机构自由度时应去掉 A B C D E F 1 2 3 4 5 计算机构自由度F 去掉构件5及其相连的运动副 A B C D E F 1 2 3 4 5 计算机构自由度F 去掉构件5及其相连的运动副 F 3 3 2 4 0 1 A B C D 1 2 3 F AB BC BD A B C D 1 2 3 AB BC BD C点的轨迹为一条垂直线 A B C D 1 2 3 AB BC BD C点的轨迹为一条垂直线 若在C点加一垂直导路的滑块 必为虚约束 A B C D 1 2 3 若在C点加一垂直导路的滑块 必为虚约束 即如下情况出现虚约束 1 构件上某点轨迹与该点引入约束后的轨迹相同 A B C D 1 2 3 如下情况出现虚约束 1 构件上某点轨迹与该点引入约束后的轨迹相同 A B C D 1 2 3 F A B C D 1 2 3 F 3 3 2 4 0 1 2 两构件组成多个导路平行的移动副 F 两移动副限制作用重复 计算机构自由度时应去掉一个 F 3 3 2 4 0 1 1 1 1 1 如下情况出现虚约束 2 两构件组成多个导路平行的移动副 两移动副限制作用重复 计算机构自由度时应去掉一个 如下情况出现虚约束 3 两构件组成多个轴线重复的转动副 齿轮副 说明 齿轮与轴固定在一起 轴在机架上的轴孔中转动 即 有两个动件 两个转动副和一个齿轮副 高副 如下情况出现虚约束 3 两构件组成多个轴线重复的转动副 去掉一侧约束不影响机构的运动 如下情况出现虚约束 3 两构件组成多个轴线重复的转动副 等同 F 3 2 2 2 1 1 4 在机构运动时 两构件上的两动点间的距离保持不变 两点以构件铰接 A B C D E F 1 2 3 4 5 F 如下情况出现虚约束 4 在机构运动时 两构件上的两动点间的距离保持不变 两点以构件铰接 A B C D E F 1 2 3 4 5 若以构件5在点E F处铰接 必产生虚约束 计算机构自由度时应去掉 如下情况出现虚约束 4 在机构运动时 两构件上的两动点间的距离保持不变 两点以构件铰接 A B C D E F 1 2 3 4 5 F 3 3 2 4 0 1 去掉 如下情况出现虚约束 1 构件上某点轨迹与该点引入约束后的轨迹相同 2 两构件组成多个导路平行的移动副 3 两构件组成多个轴线重复的转动副 4 在机构运动时 两构件上的两动点间的距离保持不变 两点以构件铰接 D A F C B E 2 3 4 5 例1 3 1 D A F C B E 主动件1 2 3 4 5 矿石 判断破碎机是否有确定运动 鳄式破碎机 D A F C B E 主动件1 2 3 4 5 矿石 F 3n 2pl ph F D A F C B E 主动件1 2 3 4 5 矿石 F 3n 2pl ph n 5 pl 7 ph 0 D A F C B E 主动件1 2 3 4 5 矿石 F 3n 2pl ph n 5 pl 7 ph 0 F 3 5 2 7 0 1 F 主动件数 故有确定运动 A B C D E E F H O G 1 求该机构的自由度F A B C D E E F H G 1 2 3 4 5 6 7 8 9 主动件1 8 局部自由度 两者之一为虚约束 复合铰链 O 1 C A B D E E F H O G 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B D E E F H O G 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 A B D E F H O G 1 2 3 4 5 7 8 9 6 n Ph Pl 7 1 9 a b c d e f g h j i 1 F A B D E F