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簡單實例2

復合鉸鏈3局部自由度4

平面機構自由度計算公式1公共約束*6虛約束5綜合實例7小結8計算公式之一機構的自由度F=所有n個活動構件的自由度?所有g個運動副的約束數(shù)考慮高副和低副的差異。設平面機構中有PL個低副和PH個高副，每個低副引入2個約束，每個高副一般引入1個約束，則機構的自由度計算公式為1.平面機構自由度計算公式F=3n-（2PL

+PH）F=3n-2PL

-PH機構的自由度數(shù)計算公式二機構的自由度F=所有n個活動構件的自由度?機構中損失的自由度n個活動構件的自由度為3n用自由度為

fi的運動副連接兩個構件，則引入的約束為3

fi，這時，機構的自由度減少了3

fi。這樣，全部g個運動副使機構損失的總自由度為1.平面機構自由度計算公式2.自由度計算實例鉸鏈四桿機構n=3pL=4

pH=0F=3n-

2PL

-PHn=4pL=5

pH=0鉸鏈五桿機構F=3n-

2PL

-PH2.自由度計算實例n=2pL=2

pH=1凸輪機構F=3n-

2PL

-PH2.自由度計算實例單缸內(nèi)燃機n=5pL=6

pH=2F=3n-

2PL

-PH2.自由度計算實例n=5PL=6

PH=0

F=3n-2PL

-PH

=3×5-2×6

–0=3計算圖示機構的自由度解：?3.復合鉸鏈機構運動簡圖機構的虛擬樣機n=5,PL=6

計算圖示機構的自由度3.復合鉸鏈n=5PL=6PH=0

F=3n-2PL

-PH

=3×5-2×6

–0=3解：×PL=7計算圖示機構的自由度3.復合鉸鏈把兩個以上構件形成的轉動副稱為復合鉸鏈三構件二鉸鏈的復合鉸鏈四構件三鉸鏈的復合鉸鏈3.復合鉸鏈把兩個以上構件形成的轉動副稱為復合鉸鏈三構件二鉸鏈的復合鉸鏈四構件三鉸鏈的復合鉸鏈m構件m-1鉸鏈的復合鉸鏈復合鉸鏈處有m個構件，則轉動副數(shù)量為m-13.復合鉸鏈n=5PL=7

PH=0

F=3n-2PL

-PH

=3×5-2×7

–0=1解：√3.復合鉸鏈尖端直動盤形凸輪機構滾子直動盤形凸輪機構n=2PL=2

PH=1

F=3n-2PL

-PH

=3×2-2×2

–1=1n=3PL=3

PH=1

F=3n-2PL

-PH

=3×3-2×3

–1=21.問題的提出4.局部自由度F=2?滾子直動盤形凸輪機構2個主動件4.局部自由度機構運動簡圖機構的虛擬樣機O4.局部自由度機構中某些構件所具有的，不影響其他構件運動的局部運動稱為局部自由度局部自由度計算方法一：計算機構自由度時，應去掉局部自由度！或4.局部自由度可以將滾子2與從動件3視為一體，即為同一構件。這樣可按照平面機構自由度計算的基本公式進行計算計算方法二：4.局部自由度n=4PL=6

PH=0

F=3n-2PL

-PH

=3×4-2×6–0=0平行四邊形機構機構不能運動?問題1計算圖示機構的自由度5.虛約束機構的虛擬樣機平行四邊形機構

F>0，能動！問題1計算圖示機構的自由度5.虛約束橢圓儀機構lOA=lAB=lACn=4PL=6

PH=0

F=3n-2PL

-PH

=3×4-2×6–0=0機構不能運動?問題2計算圖示機構的自由度5.虛約束橢圓儀機構lOA=lAB=lAC機構的虛擬樣機

F>0，能動！問題2計算圖示機構的自由度5.虛約束平行四邊形機構

F=3n-2PL

=3×1-2×2=-1虛約束5EF機構在某些特定幾何條件或結構條件下，有些運動副帶入的約束對機構運動實際上起不到獨立的約束作用,這些對機構運動實際上不起約束作用的約束稱為虛約束。計算機構自由度時，應去掉虛約束！5.虛約束橢圓儀機構lOA=lAB=lAC

F=3n-2PL

=3×1-2×2=-1虛約束3B

a+b=90

B點軌跡為豎直線abab5.虛約束橢圓儀機構lOA=lAB=lAC平行四邊形機構在實際機器中采用這種虛約束，是為了支撐的穩(wěn)定性和受力的合理性。5.虛約束1）對同一移動構件的平行虛約束在機構自由度計算時，只考慮一個移動副。虛約束虛約束5.虛約束2）對同一轉動構件的同軸虛約束在機構自由度計算時，只考慮一個轉動副。虛約束5.虛約束3）等距運動副的虛約束在機構的運動中，若處在兩構件上的兩個點之間的距離始終保持不變，這時引入一個構件將此兩點用兩個運動副相連，則由此引入的一個約束也是虛約束。平行四邊形機構5.虛約束橢圓儀機構4）運動軌跡重合的運動副虛約束lOA=lAB=lAC

如果將機構的轉動副B(或C)拆開，被拆開的兩部分（連桿2和滑塊3）在原連接點的運動軌跡仍相互重合，則連接回去所產(chǎn)生的多余約束為虛約束。5.虛約束5）對稱構件及運動副的虛約束周轉輪系5.虛約束4.正確的自由度計算結果解法1：在計算機構的自由度時，應從機構自由度的基本計算公式中將冗余約束去除。冗余約束解法2：在計算機構的自由度時，沿用機構自由度的基本計算公式，但需進行運動學等效變換。5.虛約束平行四邊形機構n=3PL=4

PH=0

F=3n-2PL

-PH

=3×3-2×4–0=1問題1的解答5.虛約束n=3PL=4

PH=0

F=3n-2PL

-PH

=3×3-2×4

–0=1問題2的正確解答5.虛約束需要特別指出的是：虛約束是機構在滿足特定幾何條件或結構條件下存在的。F=1（存在1個虛約束）F=0（不存在虛約束）5.虛約束問題1：斜面機構斜面機構機構不能運動?6.公共約束問題2：摩擦輪機構摩擦輪機構機構不能運動?6.公共約束斜面機構公共約束與冗余約束（或虛約束）統(tǒng)稱為過約束(overconstraint)，含有過約束的機構稱為過約束機構(overconstraintmechanism)。公共約束機構中所有構件均受到的共同約束。對于斜面機構，所有構件都沒有轉動，即受到了轉動約束。6.公共約束對于摩擦輪機構，所有構件都沒有徑向移動，即受到了移動約束。摩擦輪機構6.公共約束已知：小型壓力機的機構運動簡圖。

求：計算機構的自由度。7.綜合實例F=3n–2PL

-PH平面機構的自由度計算公式機構自由度計算注意事項復合鉸鏈局部自由度虛約束lOA=lAB=lAC7.綜合實例已知：小型壓力機的機構運動簡圖。

求：機構的自由度。7.綜合實例解：

是否存在復合鉸鏈？

B鉸鏈是三構件二轉動副復合鉸鏈。

是否存在局部自由度？

小滾子5的轉動為局部自由度。已知：小型壓力機的機構運動簡圖。

求：機構的自由度。7.綜合實例解：

是否存在復合鉸鏈？

B鉸鏈是三構件二轉動副復合鉸鏈。

是否存在局部自由度？

小滾子5的轉動為局部自由度。

是否存在虛約束？

移動副E和F之一為虛約束。去除!去除!機構的自由度計算已知：小型壓力機的機構運動簡圖。

求：機構的自由度。7.綜合實例解：

是否存在復合鉸鏈？

B鉸鏈是三構件二轉動副復合鉸鏈。

是否存在局部自由度？

小滾子5的轉動為局部自由度。

是否存在虛約束？

移動副E和F之一為虛約束。去除!去除!已知：小型壓力機的機構運動簡圖。

求：機構的自由度。7.綜合實例解：n=7PL=9

PH=2

F=3n-2PL

–PH

=3×7-2×9

–2=1已知：小型壓力機的機構運動簡圖。

求：機構的自由度。7.綜合實例小結已知：小型壓力機的機構運動簡圖。

求：機構的自由度。解：

是否存在復合鉸鏈？

B鉸鏈是三構件二轉動副復合鉸鏈。

是否存在局部自由度？

小滾子5的轉動為局部自由度。

是否存在虛約束？

移動副E和F之一為虛約束。

F=3n-2PL–P