《13平面机构自由度计算PPT课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《13平面机构自由度计算PPT课件（30页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、刚体的自由度刚体的自由度要确定一个任意运动的刚体位置，需有要确定一个任意运动的刚体位置，需有6 6个自由度个自由度，即即3 3个平动自由度和个平动自由度和3 3个转动自由度（理论力学定义）个转动自由度（理论力学定义）构件的自由度：构件的自由度：构件构件=刚体刚体 空间自由构件有空间自由构件有6 6个自由度个自由度，一、平面机构自由度的概念一、平面机构自由度的概念平面机构的自由度计算平面机构的自由度计算 1-3 平平 面面 机机 构构 自自 由由 度度 计计 算算刚体的自由度刚体的自由度要确定一个任意运动的刚体，需有要确定一个任意运动的刚体，需有6 6个空间自由度个空间自由度，即即3 3个平动自
2、由度和个平动自由度和3 3个转动自由度（理论力学定义）个转动自由度（理论力学定义）构件的自由度：构件的自由度：构件构件=刚体刚体 空间自由构件有空间自由构件有6 6个自由度个自由度，一、平面机构自由度的概念一、平面机构自由度的概念平面机构的自由度计算平面机构的自由度计算 提问：提问：平面平面机构的自由机构的自由度是什么？度是什么？平面自由构件有平面自由构件有3 3个自由度个自由度1-3 平平 面面 机机 构构 自自 由由 度度 计计 算算平面机构的自由度平面机构的自由度平面机构具有确定运动时所必须给定的平面机构具有确定运动时所必须给定的 独立运动参数的数目，用独立运动参数的数目，用F F表示表
3、示低副引入低副引入2 2个约束个约束高副引入高副引入1 1个约束个约束二、平面机构自由度的计算公式二、平面机构自由度的计算公式式中：式中：n n 活动件个数活动件个数 P PL L 低幅个数低幅个数 P PH H 高副个数高副个数F F =3n3n-2P2PL L-P PH H1-3 平平 面面 机机 构构 自自 由由 度度 计计 算算飞机前起落架机构飞机前起落架机构活动件个数活动件个数 n n=3=3低幅个数低幅个数 P PL L=4=4高副个数高副个数 P PH H=0=01423323HLPPnF1-3 平平 面面 机机 构构 自自 由由 度度 计计 算算航空机械基础航空机械基础例例1-
4、3 计算颚式破碎机机构的自由度计算颚式破碎机机构的自由度活动件个数活动件个数 n=3低幅个数低幅个数 PL=4高副个数高副个数 PH=01423323HLPPnF1-3 平面机构的自由度平面机构的自由度 航空机械基础航空机械基础例例1-4 1-4 计算图示机构的自由度计算图示机构的自由度活动件个数活动件个数 n=2低幅个数低幅个数 PL=2高副个数高副个数 PH=111222323HLPPnF1-3 平面机构的自由度平面机构的自由度 航空机械基础航空机械基础三、平面机构具有确定运动的条件三、平面机构具有确定运动的条件n=2，PL=3，PH=003223Fn=3，PL=5，PH=015233Fn
5、=3，PL=4，PH=014233Fn=4，PL=5，PH=025243F1-3 平面机构的自由度平面机构的自由度 航空机械基础航空机械基础v 机构具有确定运动条件：机构具有确定运动条件：机构运动的可能性，机构运动的可能性，自由度自由度F F00。机构运动的确定性，自由度机构运动的确定性，自由度F F=原动件原动件(主动件主动件)数数。1-3 平平 面面 机机 构构 自自 由由 度度 计计 算算航空机械基础航空机械基础航空机械基础航空机械基础五、计算平面机构自由度的注意事项五、计算平面机构自由度的注意事项1.复合铰链复合铰链活动构件的个数活动构件的个数 n=5 计算右图所示机构的自由度计算右图
6、所示机构的自由度 低副均为转动副，则低副均为转动副，则PL=6 没有高副，即没有高副，即PH=0 3625323HLPPnF但是，实际上该机构的自由度应该为但是，实际上该机构的自由度应该为1，而不是，而不是3。1-3 平面机构的自由度平面机构的自由度 航空机械基础航空机械基础复合铰链复合铰链 两个以上构件同时在一处用转动副相连两个以上构件同时在一处用转动副相连 接就构成了复合铰链。接就构成了复合铰链。1-3 平面机构的自由度平面机构的自由度 航空机械基础航空机械基础处理方法：处理方法：K个构件汇交而成的复合铰链具有个构件汇交而成的复合铰链具有 (K-1)个转动副。个转动副。例例1-5 计算图示
7、圆盘锯主体机构的自由度计算图示圆盘锯主体机构的自由度n=7 PL=10(A、C、D、F为复合铰链为复合铰链)PH=0 11027323HLPPnF1-3 平面机构的自由度平面机构的自由度 航空机械基础航空机械基础2.局部自由度局部自由度21323323HLPPnF11222323HLPPnF1-3 平面机构的自由度平面机构的自由度 航空机械基础航空机械基础局部自由度局部自由度 机构中某些构件所具有的自由度仅与其自机构中某些构件所具有的自由度仅与其自身的局部运动有关，并不影响其他构件的运动，称为局部身的局部运动有关，并不影响其他构件的运动，称为局部自由度或多余自由度。自由度或多余自由度。处理方法
8、：处理方法：计算自由度时，设想将滚子与安装滚子的构件计算自由度时，设想将滚子与安装滚子的构件焊成一体，视为一个构件。焊成一体，视为一个构件。1-3 平面机构的自由度平面机构的自由度 航空机械基础航空机械基础3.虚约束虚约束 是重复约束或对机构运动不起限制作用的约束，是重复约束或对机构运动不起限制作用的约束，又叫消极约束。又叫消极约束。意义：意义：增加构件的刚度、使构件受力均衡；要求制造精度增加构件的刚度、使构件受力均衡；要求制造精度高，加工误差大可能会将虚约束变成实际约束。高，加工误差大可能会将虚约束变成实际约束。处理方法：处理方法：计算自由度时，应将虚约束去除，将产生虚约束的构件计算自由度时
9、，应将虚约束去除，将产生虚约束的构件及该构件有关的运动副去除不计。及该构件有关的运动副去除不计。1-3 平面机构的自由度平面机构的自由度 航空机械基础航空机械基础虚约束的常见情况虚约束的常见情况 两构件之间组成多个移动副，且其导路互相平行或重两构件之间组成多个移动副，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。合时，则只有一个移动副起约束作用，其余都是虚约束。带虚约束的凸轮机构带虚约束的凸轮机构1-3 平面机构的自由度平面机构的自由度 航空机械基础航空机械基础 两构件构成多个转动副，且轴线互相重合时，则只有一两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
10、用，其余转动副都是虚约束。个转动副起作用，其余转动副都是虚约束。带虚约束的曲轴带虚约束的曲轴同轴转动副同轴转动副1-3 平面机构的自由度平面机构的自由度 航空机械基础航空机械基础 机构中对运动起重复限制作用的对称部分，传递运机构中对运动起重复限制作用的对称部分，传递运 动不起独立作用。动不起独立作用。带虚约束的行星轮系带虚约束的行星轮系1-3 平面机构的自由度平面机构的自由度 航空机械基础航空机械基础 存在一个构件同两个以上构件组成运动副，而其中存在一个构件同两个以上构件组成运动副，而其中 任意两个都使该构件运动轨迹相同。任意两个都使该构件运动轨迹相同。带虚约束的杆机构带虚约束的杆机构 1-3
11、 平面机构的自由度平面机构的自由度 航空机械基础航空机械基础小结：小结：KK11 1.存存在在于于转转动动副副处处复复合合铰铰链链:2 2.正正确确处处理理方方法法：复复合合铰铰链链处处有有 个个构构件件 则则有有个个转转动动副副.1 1.常常发发生生在在为为减减小小高高副副磨磨损损而而将将滑滑动动摩摩擦擦 变变为为滚滚动动摩摩擦擦所所增增加加的的滚滚子子处处局局部部自自由由度度2 2.正正确确处处理理方方法法：计计算算自自由由度度时时将将局局部部自自 由由度度减减去去 1 1.存存在在于于特特定定的的几几何何条条件件或或结结构构条条件件下下虚虚约约束束:2 2.正正确确处处理理方方法法：将将
12、引引起起虚虚约约束束的的构构件件 和和运运动动副副除除去去不不计计.1-3 平面机构的自由度平面机构的自由度 航空机械基础航空机械基础1-1 计算大筛机构的自由度，并指出机构运动简图中复计算大筛机构的自由度，并指出机构运动简图中复 合铰链、局部自由度、虚约束。合铰链、局部自由度、虚约束。F处为局部自由度处为局部自由度 n=7 C为复合铰链为复合铰链PH=1 PL=9E处为虚约束处为虚约束 21927323HLPPnF 习习 题题航空机械基础航空机械基础1-2 计算锯木机机构的自由度，并指出机构运动简图中计算锯木机机构的自由度，并指出机构运动简图中 的复合铰链、局部自由度、虚约束。的复合铰链、局
13、部自由度、虚约束。(书中课后习书中课后习 题题1-6)1个局部自由度个局部自由度n=8 PL=11 PH=1 111128323HLPPnF 习习 题题航空机械基础航空机械基础1-3 计算图示机构的自由度，并指出机构运动简图中的计算图示机构的自由度，并指出机构运动简图中的 复合铰链、局部自由度、虚约束。复合铰链、局部自由度、虚约束。3个复合铰链个复合铰链n=6 PL=7PH=3 13726323HLPPnF 习习 题题航空机械基础航空机械基础1-4 计算图示机构的自由度，并指出机构运动简图中的计算图示机构的自由度，并指出机构运动简图中的 复合铰链、局部自由度、虚约束。复合铰链、局部自由度、虚约
14、束。1个复合铰链个复合铰链n=4 PL=5PH=1 11524323HLPPnF 习习 题题航空机械基础航空机械基础1-5 计算图示机构的自由度，并指出机构运动简图中的计算图示机构的自由度，并指出机构运动简图中的 复合铰链、局部自由度、虚约束。复合铰链、局部自由度、虚约束。1个局部自由度个局部自由度n=6 PL=8PH=1 1个虚约束个虚约束11826323HLPPnF 习习 题题航空机械基础航空机械基础1-6 计算图示机构的自由度，并指出机构运动简图中计算图示机构的自由度，并指出机构运动简图中 的复合铰链、局部自由度、虚约束。的复合铰链、局部自由度、虚约束。(与课后习题与课后习题 1-10类
15、似，简化了一个虚约束类似，简化了一个虚约束)1个局部自由度个局部自由度n=9 PL=12PH=2 1个复合铰链个复合铰链121229323HLPPnF 习习 题题航空机械基础航空机械基础1-7 计算图示机构的自由度，并指出机构运动简图中的计算图示机构的自由度，并指出机构运动简图中的 复合铰链、局部自由度、虚约束。复合铰链、局部自由度、虚约束。1个复合铰链个复合铰链n=7 PL=10PH=0 11027323HLPPnF 习习 题题航空机械基础航空机械基础思考：试计算图示挖土机的自由度，并说明为什么思考：试计算图示挖土机的自由度，并说明为什么 要配置三个油缸？要配置三个油缸？航空机械基础航空机械基础航空机械基础航空机械基础
13平面机构自由度计算PPT课件
