机械原理机构自由度计算.ppt

重庆大学专用作者：潘存云教授,活动构件数n,计算公式：F=3n(2PL+Ph),要求：记住上述公式，并能熟练应用。,构件总自由度,低副约束数,高副约束数,3n,2PL,1Ph,例题计算曲柄滑块机构的自由度。,解：活动构件数n=,3,低副数PL=,4,F=3n2PLPH=3324=1,高副数PH=,0,重庆大学专用作者：潘存云教授,例题计算五杆铰链机构的自由度,解：活动构件数n=,4,低副数PL=,5,F=3n2PLPH=3425=2,高副数PH=,0,重庆大学专用作者：潘存云教授,例题计算图示凸轮机构的自由度。,解：活动构件数n=,2,低副数PL=,2,F=3n2PLPH=32221=1,高副数PH=,1,重庆大学专用作者：潘存云教授,26自由度计算中的特殊问题,例题计算图示圆盘锯机构的自由度。,解：活动构件数n=,7,低副数PL=,6,F=3n2PLPH,高副数PH=0,=37260,=9,计算结果肯定不对！构件数不会错，肯定是低副数目搞错了！,重庆大学专用作者：潘存云教授,1.复合铰链两个以上的构件在同一处以转动副相联。,计算：m个构件,有m1转动副。,两个低副,重庆大学专用作者：潘存云教授,上例：在B、C、D、E四处应各有2个运动副。,例题重新计算图示圆盘锯机构的自由度。,解：活动构件数n=7,低副数PL=,10,F=3n2PLPH=372100=1,圆盘锯机构,重庆大学专用作者：潘存云教授,计算图示两种凸轮机构的自由度。,解：n=,3，,PL=,3，,F=3n2PLPH=33231=2,PH=1,对于右边的机构，有：F=32221=1,事实上，两个机构的运动相同，且F=1,重庆大学专用作者：潘存云教授,2.局部自由度,或计算时去掉滚子和铰链：F=32221=1,定义：构件局部运动所产生的自由度。,出现在加装滚子的场合，计算时应去掉。,滚子的作用：滑动摩擦滚动摩擦。,重庆大学专用作者：潘存云教授,作者：潘存云教授,解：n=,4，,PL=,6，,F=3n2PLPH=3426=0,PH=0,3.虚约束(formalconstraint)对机构的运动实际不起作用的约束。计算自由度时应去掉虚约束。,FEABCD，故增加构件4前后E点的轨迹都是圆弧，。增加的约束不起作用，应去掉构件4。,重庆大学专用作者：潘存云教授,作者：潘存云教授,重新计算：n=3,PL=4,PH=0,F=3n2PLPH=3324=1,特别注意：此例存在虚约束的几何条件是：,1,2,3,4,A,B,C,D,E,F,平行虚约束,应用,重庆大学专用作者：潘存云教授,作者：潘存云教授,出现虚约束的场合：1.两构件联接前后，联接点的轨迹重合，,2.两构件构成多个移动副，且导路平行。,重庆大学专用作者：潘存云教授,作者：潘存云教授,4.运动时，两构件上的两点距离始终不变。,3.两构件构成多个转动副，且同轴。,5.对运动不起作用的对称部分。如多个行星轮。,