第2章平面机构的结构分析2.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,F=3n-2 p,l,-p,h,2-5,机构自由度的计算,分析：,1.,平面机构自由度的计算,1,个自由构件有,3,个自由度,1,个低副引入,2,个约束,1,个高副引入,1,个约束,假设平面机构有,n,个活动构件,3,n,p,l,2,p,h,+,(,),_,F,=,n,活动构件数,p,l,低副数,p,h,高,副数,四杆机构,五杆机构,举例：,F=3n,2 p,l,p,h,=,3,3,2,4,0=1,F=3n,2 p,l,p,h,=,3,4,2,5,0=2,机构具有确定运动的条件是：,机构原动件数,=,机构自由度数,复合铰链,实例分析,1,：计算图示直线机构自由度,解：,F=3n-2 p,l,p,h,=37-26-0=9,2-6,计算机构自由度应注意的事项,两个以上构件同在一处以转动副相联接即构成复合铰链。,m,个构件以复合铰链联接所构成的转动副数为,(m-1),个,解：,F=3n-2 p,l,p,h,=37-210-0=1,演示,演示,实例分析,2,：计算图示凸轮机构自由度,解：,F=3n-2 p,l,p,h,=33-23-1=2,方法：假想构件,2,和,3,焊成一体,F=3n-2 p,l,p,h,=32-22-1=1,局部自由度,2-6,计算机构自由度应注意的事项,机构中某些构件所产生的局部运动并不影响其他构件的运动,把这种局部运动的自由度称为局部自由度。数目用,F,表示,计算机构自由度时,应将局部自由度除去不计。,演示,演示,1,把对机构运动实际上不起约束作用的约束称为虚约束。,2-6,计算机构自由度应注意的事项,虚约束,注意：在计算自由度时，应将虚约束除去不计。,去掉引起虚约束的附加构件和运动副数。,去除虚约束的方法：,我们知道约束要限制构件的独立运动，但,在某些特定几何条件或结构条件下，有些运动副引入的约束对机构运动实际上起不到独立的约束作用,虚约束常出现的情况：,2-6,计算机构自由度应注意的事项,F=3n-2 p,l,p,h,=33-24-0=1,F=3n-2 p,l,p,h,=34-26-0=0,分析：,E,3,和,E,5,点的,轨迹重合，引入一个虚约束,正确计算：,F=3n-2 p,l,p,h,=33-24-0=1,演示,演示,即：满足,特定的几何条件,1.,轨迹重合,机构中两构件未联接前的联接点轨迹重合,则该联接引入,1,个虚约束,F=3n-2 p,l,p,h,=34-26-0=0,虚约束常出现的情况：,1.,轨迹重合,2-6,计算机构自由度应注意的事项,正确计算：,去掉引起虚约束的附加构件和运动副数。,F=3n-2 p,l,p,h,=33-24-0=1,演示,1,演示,2,演示,3,两构件在多处构成移动副且导路互相平行或重合。,两个构件在多处构成转动副且各转动副的轴线是重合的。,只有一个运动副起约束作用,其它各处均为虚约束,;,2.,两构件在多处接触而构成运动副,2-6,计算机构自由度应注意的事项,演示,3.,若两构件在多处相接触构成平面高副，且各接触点处的公法线重合,则只能算一个平面高副。若公法线方向不重合，将提供各,2,个约束。,有一处为虚约束,此两种情况没有虚约束,2-6,计算机构自由度应注意的事项,演示,1,演示,2,5.,某些不影响机构运动的,对称部分或重复部分,所引入的约束为虚约束,。,4.,机构运动过程中,某两构件上的两点之间的距离始终保持不变,将此两点以构件相联,则将带入,1,个虚约束。,2-6,计算机构自由度应注意的事项,小结,2-6,计算机构自由度应注意的事项,存在于转动副处,处理方法：复合铰链处有,m,个构件则有,(m-1),个转动副,复合铰链,局部自由度,有滚子之处,处理方法：假象将滚子焊死,虚约束,存在于特定的几何条件或结构条件下,处理方法：将引起虚约束的构件和运动副除去不计,例题：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。,解：,n=6 p,l,=7 p,h,=3,F=3n-2p,l,p,h,=3,6-27-1,3,=1,C,、,H,处为局部自由度,D,处复合铰链,杆,8,及转动副,F,、,I,引入,1,个虚约束,计算自由度前直接去除虚约束和局部自由度,例题,2,：,计算图示机构的自由度，如有复合铰链、局,部自由度和虚约束，需明确指出。,复合铰链,解：分析,局部自由度,1,个虚约束,复合铰链,复合铰链,局部自由度,1,个虚约束,复合铰链,例题,2,：,计算图示机构的自由度，如有复合铰链、局,部自由度和虚约束，需明确指出。,