平面机构自由度计算及结构分析

1、1.2.3.平面机构自由度计算及结构分析、平面机构结构分析（15分）（7 分）计算图1所示机构的自由度，明确指出其中的复合铰链、局部自由度或虚约束； 画出该机构图示瞬时除去虚约束后的低副替代机构示意图；（3分）取与机构自由度数相同且做定轴转动的连架杆为原动件，对低副替代机构进行结构分析。要求画出机构拆分后的驱动杆组（原动件和机架）和基本杆组，并确定机构的级别。（5分）IPh=1,F= 3n-2FL-Ph=3 8-2 11-1=1（4 分）复合铰链（1分）2. （3 分）O-虚约束（1分）QI丸IT KIA虚约束（1分）3.答案一：凸轮为原动件，每个组分，三级机构（1分）O答案二：以右边的两个联

2、架杆之一为原动件：原动件不计分，每个基本组1分，二级机构（11.分）计算图1所示机构的自由度，明确指出其中的复合铰链、局部自由度或虚约束; 解：n=8, Pl=11，答案三：以左边的联架杆为原动件：每个基本组1分，三级机构（1分）、平面机构结构分析（15分）1.2.3.（7 分）计算图1所示机构的自由度，明确指出其中的复合铰链、局部自由度或虚约束； 画出该机构图示瞬时除去虚约束后的低副替代机构示意图；（3分）取与机构自由度数相同且做定轴转动的连架杆为原动件，对低副替代机构进行结构分析。要求画出机构拆分后的驱动杆组（原动件和机架）和基本杆组，并确定机构的级别。（5分）JP E/c M A cCU

3、D V« * r - r T # T w v -r w 一、LK处为局部自由度冷处为冥合翔S移动副M及G之一为虛约束.(3井$和& J-llj 丹7, F-3x8-2x11-1-1 <5>艺低副g代机构示意图43加为原动件每个组I分II级机构1分>WH F G'EI【级组EI呦组SIM 7百 LZZZZZZII级组3D n级组I!级机枸融J.S计算胡1. 23所示机构的自由度.NV图中构ft 2上的滾子宵局®自由度且构件2与构仲3.1坞形«公ft馥孚行的甌处高別'有虛约束.自*型计算:F3x42X42=2e?K24囹L2j

4、ffi 1.6 II算图1.烈所示机梅的削曲度.辭 展C点的杆3匚与两块幣成良合放舞.而E点是一个转动副和两个楼动別J.不 寥在ft合铁链*自由度计輿LF=3X7-ZX】（1=1越L12取厨1.30詁所示机构的自由代井拆分杆组（近机类学宪枚嬰 求计»启由度）.解 F=3X7TXH其中构杵电,氣&构成一哋合啕件2上的谁于就W部fiffi度高罰低代的方議见图L 30M.fi分杆组的力案见圏t 30d.FTi 1.30E -»-»L13求图Id】"）瞬示肌构的自由淫»启莊帼低优井拆分幷凱（近机类学生低叢 求计K自由度匚Iff P=3X6-&#

5、163;XS-1-Iiz梵中构丼2上轴禳子有同SPfi由 E构件G与亂聚矗成两处乎行的动 .有一处应觇为ft的束.哥副5代后的机购见斟l-31b）,F 分秆規的方案见图13注人« i n 求miM血）申机构的自 由度*陆后韦副低代井拆分杆组（近机I苴中闻件2上的離于有同萍fl由 度构件£母飢莱带虑門竺行理财S l.31bh拆 分的方家SLffi 1,3R）,MLU jRlfl I. 32a）中机构的自 由Iff圈后卿則祗先井拆分杆组£祈机 类学生仅要求计林自由度h» r-3X6-?X0-l=l莫中.构件4上的潦子有局部冃由 度拘舛2,4在点有=3（合牧6

6、b 面构杵6右机輩7有一址虚妁束.ft嚴砥代的方洙见圈】.Wi朋溶、旷 g 从工 丁k f-亠 r?t Bcr 1片_、1：匚二分杆力 safflhsic）,e L14求图L 32fl）中机构的自 由肩离副低代井拆分杆组（近机 类学生仅要求计算0由度人*F-"3X6-3XH其中t徊件4上的滚子有罚部自由 （ft,拘件2,3异在C点有一复合姣链* 而构杵6与机架7有一赴曲妁束.高副低代的方S见PH L 32b）所示. 而的拆分方案见馬b題亡）疔示.fl EH 求图1*3弓10申机构的自由®，同后髙低代并拆分杆组（近机类学生仪求卄算自由度几解 F-3Xfi-Zxn-l其中，构件

7、st上的淹子有局部自由*.妄0J低ft的方袪见图1. 33h九H捉分杆绘的方 S见图1.33c）所示.139 分别计ff图】卫"所打潮构的(1由度如有軽欲療用祁自由度或嵐约束泌烦指明0(alO勺曲 Uiffl I 血3：GD期轮为恵妁束M为塑合校械*%-2pL -阳=3x3-Mm 3 -_2_= b一S l32(hhC、O藏轮为虑约瓠沖为址合较64丿=3讯址Ph =3試心-2x4-兰2dh n. *tf O 巳一 C_c "luA. 丁7 址"!三 l_复合枚41部自由度fi 图i?XM W *£F円趙为？牛荊?井形 嘏2个回««&#

8、171;子转題对 机梅运动无 母响宜Z 5査掉一KPIW运动不变E与F去tt-个,机构 迄tt不愛霞3?t去棹2 4机构运动不变n*八3k3-“弓=.-1F -較i-2*2-1 = 1F-3k3-2x4 S 1f K 3x3-2x4 IF « 3x3«lxl 21M略*鼎工豪丸爭20CBJM研说建）如li所示机构中，已知且她-If- JCCjfJ # fv" Cff 且KJ = Fl - CliAB = SC - aPo试计算其自由勲写岀计算公式井卄 算，如存在复合农a、局部自由度和虚约束请明确指出儿（10分）hF = 3n-M + PJ = 3K7-（2xI0

9、+ Q = l心摆处«合«儀;朋杆及其回较副人及其阿转 劃均为虛诙束.zJ吉礬大聲30旧斗和b5）廿算fcffi折示机构的白由度并说明谏机构的运倉是否*定? （8分）53O2F = 3n-(2片 4 几)=3x7-(2x8+4) = l该机构的运动确定。3貞4t京厚工丸手2CW；年出耶5冋宗为某机构简此计算ittO自由K,若老禹郵旨S 度、复合6链、*约束请捲出（10分）3.f = 3/1-（2尸r +Pa） = 5x5-（2x6 *2） = 1B、£处局部自由度；E八AC两推杆各与Bl定构件有两处移动副,其中有一处是虚约束。氛 < 上灣fijM大学咖 年耆

10、flhjuo计算陌示机构的自由at.并指甜该机构中&否存在虚釣 東、复合铁ft和扇部0由度若有在何处？并说明该机构具有定运动的衆件0 （20分）4.f = 3n-（2F, + Fj«3x8（2xll + 1> = 1C®局部自由度；处£合蛟羅为薩约束D 该机构具有*定运功的条件是只能有一介单自由度运动的原动件如凸轮的回转运动.5.（上寿茫遇天耶2004丰+祈議）试计算图示机掏的自由度，若有夏合RH，局那自由度或 虚妁束时应予以抬出并进行适当的高低代，fio分）5.r = 3n-(2Ff + /) = 3x8-(2x114 1) = 1 fi处局部自由

11、度辽处复合较链.01,3(5) 图6.（东爰大学2002年甘研这越）已知机构简图如图示，则: 计算该机构的自由度.JOgh刀蓋蹄酒虚KbitAHA理着歸（2）如果I为原动件机ft是否有确是的运动为什么？如果L为原动件振据机ft的组成厲理用其拆分为基本 杆纽分）fl 1.3(6)图CB（1）尸=3料一2片一尸肓3k,-2x71住）机构有确定的相对运动，因为机构自由度数目等于原动件敷目。 见题1.?答图。FG7.（北京理工A学2002年才研试题）图示为冲床机构*试：（1）计算该机构自由阳（2）当取AB杆为原动件时，分析机构所含杆组数目和级别；G）当取HI杆为原动件时，分析该机构的杆组数目和级别口

12、（画出所有杆组）（15分）7,（l）F = 3ft-2P, A w3x9-2xl3 见个D级杆组机构为E级机构。见图（b人2个nw 组J个n级杆组，机构为E级机构,QFJZ£G TH川级杆组（4个构件6个低副组成） n级杆组（2个构件3个低副）9X±<AiiJt*20ftl+*<试J«）计Wffl示枫构的自由度併ffi出®机构中是否#在虚« 束值合««和»自由度如有佐何加 以及®机构具有«定运动的条件.（町分）9. F-3-（2幷 + /V = 3x8-（2x11+ 1） = 1C与

13、F移动®中有一处为虚约束；C处为复合K橇;H处为扇部自由度。 该机构具有衲定运动的条件为只能有一个单自由度运动的构件为原动件。10.（电于科拽丸年丰研试爼）计算ffiS人（b所示机构的自由度曲（呂分）10.(a)F = 3n - 2P* P人= 3x4 2x3 1 = 1(b)F = 3rt-2P, *Ph = 3x9-2xl3= 1iLga大耶2003年彌hUU求图示机构的自由度，如有复合狡琏、虚约束、局»言由度. 请指出。厲分）11.F=3e-2Pc-片=3x6-2x8 - 1 = 1B处局部自由度，0处复合较链,G与#中有一个为虚约束知1魚*水工丸爭2（4牛*肆就测）

14、计算图示机构自ife度.凡局部自由度、虚豹JIL 应明«揩記.00分）CDiPSii/ i£U CEiFHi/K£iJ>i W日4£CCDDE-0)12.(a)F = 3n-2Pj= 3x5-2x7 = 1C处复合钱链* FUGFJH J人九杆全部为虚约束o(b)F = 3rt-2E -P. = 3x5-2x7 = I空昱食绅,£咎團陵均丸塑浹ru半）t理工Al学2W斗#研试嵐分别计算图中所示机构的自由度（注就若运 动傩中存在复合校链、局祁自由度及虚釣束的1«况应明确推出人（每小题3分，共16分）4、；械j3 (a) F = 3

15、 “ 2Pd P. = 35<72x92 = LB处局部自由度.D.E中有一处为虚约束H处复合镀链。(b)F = 3”-2Fr -F占=3x4-2x4-2 = 2 A处复合较链.vu真況便xJt学迪牛t哥如1）卄算图示机构的自由度（如有餐合校«、咼部自Bflr虚 约束，应在图上播出人U分）l4,F = 3n -2Pi - 3江6-2x7 3= 1三个小滚子处均为局部自由度，左边滾子与滑叉商边接触，其中一边为虚约束Q仅（上海瓷*丸邹 皿年*曲“1计算议下聞图的倉由度辛刊断各图示机枸是否具 柄1定运越tut动件的运酣方向如图所示）;若不具有定运动注不变原动件的条佯k捋 简图柞单改变（只改一个症第制或增个构件），使其具有运动。门5分）IS 1.3(1S)SlS.<l)(B)£=3n-(2P, + Fj=3x4-(2x6) = 0（b）7-3n-（2/>,伞 %） -3x3-£2x4+1）=0（2）W.<b）均不能动，为桁架P16*（来|）丸爭2（103等*睛试痺）图示平面机构，其中凸轮