第三章平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算第一節(jié)

機(jī)器和機(jī)構(gòu)機(jī)械基礎(chǔ)機(jī)械自行車摩托車汽車飛機(jī)縫紉機(jī)數(shù)控機(jī)床加工中心臺(tái)虎鉗導(dǎo)入新課學(xué)習(xí)內(nèi)容掌握機(jī)械的定義PART

ONE01掌握機(jī)器的組成PART

TWO02掌握機(jī)器與機(jī)構(gòu)的特征區(qū)別及聯(lián)系PARTTHREE03了解構(gòu)件和零件的區(qū)別及聯(lián)系PART

FOUR04DefinitionofmachinePART

01機(jī)器的定義機(jī)械的定義01機(jī)械的定義在工程上，通常以“機(jī)械”作為機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。Machine

compositionPART

02機(jī)器的組成機(jī)器的組成021機(jī)器的定義機(jī)器：是執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置用來變換或傳遞能量、物料與信息代替或減輕人的體力和腦力勞動(dòng)機(jī)器的組成022現(xiàn)代機(jī)器的分類動(dòng)力機(jī)器加工機(jī)器信息機(jī)器電動(dòng)機(jī)內(nèi)燃機(jī)水輪機(jī)交通運(yùn)輸機(jī)械軋鋼機(jī)金屬切削機(jī)床打印機(jī)記賬機(jī)機(jī)械積分儀機(jī)器的組成02動(dòng)力源，作用把其他能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。1.原動(dòng)機(jī)部分3機(jī)器的組成工作部分，如顎式破碎機(jī)的動(dòng)、定鄂板，數(shù)控機(jī)床的刀架，工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂等。2.執(zhí)行部分傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的部分，如顎式破碎機(jī)的中的V帶傳動(dòng)。3.傳動(dòng)部分檢測機(jī)器的運(yùn)行位置和狀態(tài)，控制機(jī)器正常運(yùn)行和工作。4.檢控部分機(jī)器的組成02機(jī)器的組成02自動(dòng)洗衣機(jī)的組成減速器（傳動(dòng)部分）帶（傳動(dòng)部分）電動(dòng)機(jī)（原動(dòng)部分）波輪（工作部分）控制器（控制部分）機(jī)器的組成024機(jī)器的三個(gè)特征人為的組合體。各實(shí)體之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。能代替或減輕人類勞動(dòng)來完成功能轉(zhuǎn)換、物料變換或信息傳遞等。PART

03機(jī)器與機(jī)構(gòu)的特征、區(qū)別及聯(lián)系Characteristics,differencesandrelationsbetweenmachinesand

mechanisms機(jī)器與機(jī)構(gòu)的特征、區(qū)別及聯(lián)系03機(jī)構(gòu)的 機(jī)構(gòu)是完成傳遞運(yùn)動(dòng)、力或定義 改變運(yùn)動(dòng)形式的實(shí)體組合。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)機(jī)器與機(jī)構(gòu)的特征、區(qū)別及聯(lián)系03單杠內(nèi)燃機(jī)（連桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)）齒輪嚙合傳動(dòng)的齒輪機(jī)構(gòu)推桿從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)機(jī)器與機(jī)構(gòu)的特征、區(qū)別及聯(lián)系03機(jī)器與機(jī)構(gòu)的特征、區(qū)別及聯(lián)系03人為的組合體。各實(shí)體之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。2機(jī)構(gòu)的特征機(jī)器和機(jī)構(gòu)最重要的區(qū)別機(jī)器獨(dú) 能代替或減輕人類勞動(dòng)來完成功有特點(diǎn) 能轉(zhuǎn)換、物料變換或信息傳遞。機(jī)構(gòu)組成機(jī)器PART

04構(gòu)件和零件的區(qū)別及聯(lián)系OfcomponentsandpartsDifferenceand

connection構(gòu)件和零件的區(qū)別及聯(lián)系04零件是機(jī)器的基本制造單元構(gòu)件是機(jī)器的基本運(yùn)動(dòng)單元內(nèi)燃機(jī)曲軸基本制造單元基本運(yùn)動(dòng)單位零件構(gòu)件構(gòu)件和零件的區(qū)別及聯(lián)系04連桿分解構(gòu)件和零件的區(qū)別及聯(lián)系04構(gòu)件：

可以是由單一的零件構(gòu)成的，也可以是由多個(gè)零件構(gòu)成的剛性組合體。連桿零件是機(jī)器的基本制造單元構(gòu)件是機(jī)器的基本運(yùn)動(dòng)單元內(nèi)燃機(jī)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)構(gòu)件不可整體安裝構(gòu)件零件連桿軸瓦 連桿體 連桿蓋連桿螺栓機(jī)械機(jī)器機(jī)構(gòu)構(gòu)件零件能量轉(zhuǎn)換傳遞運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)單元制造單元課后小結(jié)第三章平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算第二節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的組成機(jī)械基礎(chǔ)Classificationof

institutionsPART

01機(jī)構(gòu)的分類機(jī)械的定義01是組成機(jī)構(gòu)的構(gòu)件都在一個(gè)平面內(nèi)平面機(jī)構(gòu)是組成機(jī)構(gòu)的構(gòu)件不都在一個(gè)平面內(nèi)的空間機(jī)構(gòu)CompositionofplanemechanismPART

02平面機(jī)構(gòu)的組成機(jī)械的定義01平面機(jī)構(gòu)的組成包括構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副機(jī)構(gòu)是由構(gòu)件組成的機(jī)械的定義01構(gòu)件：是獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的單元體運(yùn)動(dòng)副:

是兩構(gòu)件直接接觸而構(gòu)成的可動(dòng)聯(lián)接是組成機(jī)構(gòu)的構(gòu)件在按照其特有的運(yùn)動(dòng)規(guī)律在運(yùn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)4個(gè)構(gòu)件4個(gè)運(yùn)動(dòng)副Component

compositionPART

03構(gòu)件的組成機(jī)械的定義01機(jī)械的定義01按給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件原動(dòng)件構(gòu)件包括機(jī)架和活動(dòng)構(gòu)件活動(dòng)構(gòu)件包括原動(dòng)件和從動(dòng)件234從動(dòng)件1原動(dòng)件機(jī)架在原動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)下而運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件從動(dòng)件構(gòu)件=機(jī)架+遠(yuǎn)動(dòng)件+從動(dòng)件Motion

pairPART

04運(yùn)動(dòng)副機(jī)械的定義01將運(yùn)動(dòng)副看成是機(jī)構(gòu)的“關(guān)節(jié)”機(jī)械的定義011運(yùn)動(dòng)副元素是兩構(gòu)件上構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副的接觸表面。運(yùn)動(dòng)副元素點(diǎn)接觸線接觸面接觸機(jī)械的定義012運(yùn)動(dòng)副的分類按相對(duì)運(yùn)動(dòng)分運(yùn)動(dòng)副 分為平面運(yùn)動(dòng)副和空間運(yùn)動(dòng)副平面運(yùn)動(dòng)副空間運(yùn)動(dòng)副按相對(duì)運(yùn)動(dòng)分低副高副兩構(gòu)件之間為面接觸的運(yùn)動(dòng)副兩構(gòu)件之間為點(diǎn)或線接觸的運(yùn)動(dòng)副機(jī)械的定義013平面低副兩構(gòu)件之間鉸鏈在一起，相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)副兩構(gòu)件之間鉸鏈在一起，相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)副機(jī)械的定義01輪軌高副凸軌高副齒軌高副4平面高副機(jī)械的定義01凸軌高副齒軌高副4平面高副機(jī)械的定義015 常見空間運(yùn)動(dòng)副球面副螺旋副總結(jié)運(yùn)動(dòng)副的3個(gè)特點(diǎn)一、運(yùn)動(dòng)副是由2個(gè)構(gòu)件組成的二、構(gòu)件之間直接接觸三、兩構(gòu)件之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)練習(xí)：說出下面內(nèi)燃機(jī)機(jī)構(gòu)由幾個(gè)構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副組成缸體（機(jī)架）活塞連桿曲柄小齒輪大齒輪凸輪推桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副活塞和機(jī)架活塞和連桿連桿和曲柄曲柄和機(jī)架小齒輪和機(jī)架大齒輪和機(jī)架凸輪和機(jī)架推桿和機(jī)架大小齒輪之間的齒輪副凸輪和推桿之間的凸輪副第三章平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算第三節(jié)

平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制機(jī)械基礎(chǔ)PART

01運(yùn)動(dòng)副的表達(dá)方法Expressionmethodofmotion

pair機(jī)運(yùn)械動(dòng)的副定的義表達(dá)方法011低副的表達(dá)方法滑塊與推桿則構(gòu)成的連接是移動(dòng)副滑塊與機(jī)架、推桿與機(jī)架都構(gòu)成移動(dòng)副機(jī)運(yùn)械動(dòng)的副定的義表達(dá)方法012高副符號(hào)凸輪與推桿之間的連接1凸輪與滾子的連接兩個(gè)齒輪之間的連接PART

02構(gòu)件的表達(dá)方法Component

representation機(jī)構(gòu)械件的表定達(dá)義方法02桿、軸類構(gòu)件用直線表示構(gòu)件下面畫上幾條平行的斜線兩個(gè)構(gòu)件加深涂黑表示將二者焊接到一起構(gòu)件之間用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連3個(gè)運(yùn)動(dòng)副連接的構(gòu)件機(jī)構(gòu)械件的表定達(dá)義方法02機(jī)構(gòu)械件的表定達(dá)義方法02PART

03平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖Component

representation機(jī)平械面的機(jī)定構(gòu)義的運(yùn)動(dòng)簡圖03用規(guī)定的符號(hào)和線條按一定的比例表示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置，并能完全反映機(jī)構(gòu)特征的簡圖定義構(gòu)件數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目和類型、構(gòu)件聯(lián)接關(guān)系、與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的尺寸、主動(dòng)件及運(yùn)動(dòng)特性內(nèi)容表示機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)情況；機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析的依據(jù)作用PART

04繪制平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的步驟Stepstodrawthekinematicsketchofplanar

mechanism思路機(jī)繪械制的平定面義機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的步驟04先定原動(dòng)部分和從動(dòng)部分弄清運(yùn)動(dòng)傳遞路線確定構(gòu)件數(shù)目及運(yùn)動(dòng)副的類型順口溜先兩頭，后中間，從頭至尾走一遍，數(shù)數(shù)構(gòu)件是多少，

再看它們?cè)跸嗦?lián)繪制步驟運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械，搞清楚運(yùn)動(dòng)副的性質(zhì)、數(shù)目和構(gòu)件數(shù)目1測量各運(yùn)動(dòng)副之間的尺寸，選投影平面（運(yùn)動(dòng)平面）23 選定作圖比例尺，按比例繪制運(yùn)動(dòng)簡圖機(jī)械的定義01機(jī)構(gòu)組成分析原動(dòng)件曲軸2、動(dòng)顎板3、擺桿4、機(jī)架1等4個(gè)構(gòu)件組成運(yùn)動(dòng)副的分析曲軸2于機(jī)架1在A點(diǎn)構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副；曲軸2與動(dòng)顎板3也構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，其軸心在B點(diǎn)；擺桿4分別與動(dòng)顎板3和機(jī)架1在C、D兩點(diǎn)構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副●A1342 B

CD例1

繪制顎式破碎機(jī)的運(yùn)動(dòng)簡圖機(jī)械的定義01●A132 B

4CD例1

繪制顎式破碎機(jī)的運(yùn)動(dòng)簡圖運(yùn)動(dòng)傳遞電機(jī)、皮帶、曲軸、動(dòng)顎板、擺桿機(jī)構(gòu)原動(dòng)件為曲軸，從動(dòng)件為擺桿、構(gòu)件3、機(jī)架1共同構(gòu)成曲柄搖桿機(jī)構(gòu).最后按圖量取尺寸，選取合適的比例尺，確定A、B、C、D四個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副的位置，即可繪制出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制機(jī)械的定義01【例2】繪制如圖所示內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖561 210 987分析機(jī)構(gòu)組成內(nèi)燃機(jī)是由活塞2、連桿5、曲軸6與氣缸體1組成的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)；同曲軸固聯(lián)的齒輪10，同凸輪軸7固聯(lián)的齒輪9與氣虹體組成的齒輪機(jī)構(gòu)；凸輪7、進(jìn)氣閥頂桿8與氣缸體組成的凸輪機(jī)構(gòu)。氣缸體1作為固定件，是機(jī)架；燃?xì)馔苿?dòng)下的活塞2是原動(dòng)件；其余構(gòu)件都是從動(dòng)件。機(jī)械的定義01【例2】繪制如圖所示內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖561 210 987各構(gòu)件之間的聯(lián)接方式9和10齒輪嚙合，構(gòu)成高副；凸輪7和推桿8之間構(gòu)成高副；凸輪7（齒輪9）和氣缸體構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副；曲軸（齒輪10）和氣缸體1之間構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副；推桿8和氣缸體1之間構(gòu)成移動(dòng)副；活塞2和氣缸體1之間構(gòu)成移動(dòng)副。機(jī)械的定義01畫出內(nèi)燃機(jī)的平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖2 1 5 610987第三章平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算機(jī)械基礎(chǔ)機(jī)械的定義01構(gòu)件自由度構(gòu)件具有獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目稱為自由度機(jī)械的定義01一個(gè)構(gòu)件與其他構(gòu)件組成運(yùn)動(dòng)副后，構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)受到了限制，構(gòu)件自由度數(shù)也隨之減少。機(jī)械的定義01限制了構(gòu)件在X軸和Y軸方向的移動(dòng)，保留了在XOY面轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度轉(zhuǎn)動(dòng)副保留了一個(gè)方向的移動(dòng)自由度，限制了另一個(gè)垂直方向的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副都是低副每個(gè)低副引入兩個(gè)約束，使構(gòu)件失去兩個(gè)自由度，保留了1個(gè)自由度。機(jī)械的定義01高副包括凸輪副和齒輪副每個(gè)高副引入一個(gè)約束，使構(gòu)件失去一個(gè)自由度，保留了2個(gè)自由度。凸輪副齒輪副限制了構(gòu)件沿法線方向的移動(dòng)，引入1個(gè)約束，使構(gòu)件失去1個(gè)自由度，保留了2個(gè)自由度。平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式假設(shè)平面機(jī)構(gòu)具有N個(gè)構(gòu)件，活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=N-1。每個(gè)活動(dòng)構(gòu)件在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)具有3個(gè)自由度，該機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)副連接之前具有的總自由度數(shù)為3n。每個(gè)低副連接后引入2個(gè)約束，PL個(gè)低副限制的自由度數(shù)為2PL。每個(gè)高副連接后引入1個(gè)約束，PH個(gè)高副限制的自由度數(shù)為PH。計(jì)算公式為：F=3n-2PL-PH平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式計(jì)算內(nèi)燃機(jī)機(jī)構(gòu)的自由度總構(gòu)件數(shù)為機(jī)架1、滑塊2、連桿3、小齒輪4’和桿AB焊接到一起組成構(gòu)件4、大齒輪和凸輪焊接到一起組成構(gòu)件5、構(gòu)件6推桿，故活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=N-1=6-1=5。低副包括4個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副和2個(gè)移動(dòng)副，共6個(gè)，高副有凸輪副和齒輪副，PH=2。代入機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式為F=3n-2PL-PH=3*5-2*6-2=1第三章平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算第五節(jié)

機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件機(jī)械基礎(chǔ)機(jī)械牛之所以有其確定的運(yùn)動(dòng)，實(shí)際上是組成它的構(gòu)件在按照其特定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律在運(yùn)動(dòng)。創(chuàng)新是科技發(fā)展的第一動(dòng)力，機(jī)構(gòu)創(chuàng)新對(duì)智能制造強(qiáng)國戰(zhàn)略的重要性機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件和自由度的計(jì)算有著什么樣的關(guān)系呢？自由度的計(jì)算公式假設(shè)機(jī)構(gòu)有N個(gè)構(gòu)件，活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=N-1，自由度F=3n-2乘以低副的個(gè)數(shù)-高副個(gè)數(shù)。計(jì)算下圖中三個(gè)機(jī)構(gòu)的自由度（a）a圖有3個(gè)活動(dòng)活動(dòng)構(gòu)件，4個(gè)低副，0個(gè)高副，代入公式F=3n-2PL-PH=3*3-2*4=1該四桿機(jī)構(gòu)的自由度是1（b）b圖中活動(dòng)構(gòu)件為2個(gè)，低副個(gè)數(shù)為3，高副個(gè)數(shù)為0，代入公式F=3n-2PL-PH=3*2-2*3=0 自由度為0，說明b圖機(jī)構(gòu)靜止不動(dòng)，三角形是具有穩(wěn)定性的。（c）c圖中有4個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，1個(gè)機(jī)架，5個(gè)低副，0個(gè)高副，代入公式F=3n-2PL-PH=3*4-2*5=2該五桿機(jī)構(gòu)有2個(gè)自由度。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的自由度是1機(jī)構(gòu)原動(dòng)件個(gè)數(shù)為2，該四桿機(jī)構(gòu)在2個(gè)原動(dòng)件的作用下，薄弱環(huán)節(jié)會(huì)被損壞機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù)W

＞機(jī)構(gòu)自由度數(shù)F機(jī)構(gòu)中最薄弱的構(gòu)件會(huì)被嚴(yán)重?fù)p壞鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)的自由度是2構(gòu)件沒有固定的運(yùn)動(dòng)軌跡，即運(yùn)動(dòng)不確定。通過觀察看到該五桿機(jī)構(gòu)有1個(gè)原動(dòng)件機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù)目W＜機(jī)構(gòu)自由度數(shù)F機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)具有不確定性什么樣的機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)？五桿機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件數(shù)為2，和自由度數(shù)相等，它具有確定的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)和原動(dòng)件數(shù)相等機(jī)構(gòu)團(tuán)隊(duì)構(gòu)件成員平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算直接影響到整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)確定性的判斷進(jìn)而影響整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)第三章平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算第六節(jié)

平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算注意事項(xiàng)1機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)際工作中該機(jī)構(gòu)是具有確定運(yùn)動(dòng)的慣性篩總構(gòu)件數(shù)為6，活動(dòng)構(gòu)件為5，共有6個(gè)低副代入公式

得F=3n-2PL-PH=3*5-2*6-0=X3該慣性篩機(jī)構(gòu)沒有確定的運(yùn)動(dòng)慣性篩視頻動(dòng)畫展現(xiàn)了該機(jī)構(gòu)是具有確定運(yùn)動(dòng)的理論分析與實(shí)際結(jié)論產(chǎn)生了矛盾簡圖中ABCDE五個(gè)點(diǎn)都是轉(zhuǎn)動(dòng)副，其中ABDE都是2個(gè)構(gòu)件構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)副，只有C點(diǎn)不一樣。在C點(diǎn)是234三個(gè)構(gòu)件以轉(zhuǎn)動(dòng)副相連。問題可能在計(jì)算自由度的過程中機(jī)械的定義01復(fù)合鉸鏈兩個(gè)以上的構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副的形式構(gòu)成的相連構(gòu)件1和2構(gòu)成1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副構(gòu)件2和3構(gòu)成1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)副個(gè)數(shù)為2個(gè)機(jī)械的定義01機(jī)械的定義01C3個(gè)構(gòu)件形成復(fù)合鉸鏈，實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)副數(shù)為2；4個(gè)構(gòu)件形成復(fù)合鉸鏈，實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)副數(shù)為3；K個(gè)構(gòu)件組成的復(fù)合鉸鏈應(yīng)含有(K-1)個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副機(jī)械的定義01透過現(xiàn)象看本質(zhì)抓住問題的關(guān)鍵找到解決問題的方式方法計(jì)算慣性篩的自由度簡圖中C點(diǎn)為復(fù)合鉸鏈，實(shí)際運(yùn)動(dòng)副數(shù)為2，其他處為正常鉸鏈，所以共有6個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副數(shù)和1個(gè)移動(dòng)副，代入公式得F=3n-2PL-PH=3×5-2×7=1該機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)理論分析與實(shí)際保持一致計(jì)算下面機(jī)構(gòu)的自由度，并判斷是否有復(fù)合鉸鏈該機(jī)構(gòu)具有的構(gòu)件包括機(jī)架、活動(dòng)構(gòu)件7個(gè)桿AB

BC

CD

DEBE

AD

CF,復(fù)合鉸鏈有A點(diǎn)、B點(diǎn)、C點(diǎn)、D點(diǎn)，E和F點(diǎn)為正常鉸鏈，所以低副個(gè)數(shù)為10個(gè)。代入公式得F=

3n–2PL–PH=3*7-2*10-0=1該機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)為1第三章平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算第七節(jié)

平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算注意事項(xiàng)2機(jī)械基礎(chǔ)計(jì)算圖中滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的自由度活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=3

低副個(gè)數(shù)PL=3

高副個(gè)數(shù)PH=1該凸輪機(jī)構(gòu)如果有2個(gè)原動(dòng)件它就有確定的運(yùn)動(dòng)代入公式得F=3n-2

PL-PH=3×3-2×3-1=X2計(jì)算圖中滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的自由度凸輪是原動(dòng)件取一個(gè)構(gòu)件為原動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)是具有確定運(yùn)動(dòng)的，也就是機(jī)構(gòu)的自由度是1。計(jì)算結(jié)果為什么多了一個(gè)自由度呢？在有些機(jī)構(gòu)中,

其某些構(gòu)件所能產(chǎn)生的局部運(yùn)動(dòng)并不影響其他構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)，我們把這些構(gòu)件所能產(chǎn)生的這種局部運(yùn)動(dòng)的自由度稱為局部自由度。局部自由度滾子繞著其幾何中心自由旋轉(zhuǎn)本身的局部運(yùn)動(dòng)局部自由度不計(jì)入如何除去滾子自身旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)副呢？將滾子和推桿看成一個(gè)構(gòu)件滾子自身不能轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)副沒有了活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=2，低副個(gè)數(shù)PL=2

高副個(gè)數(shù)PH=1代入公式得F=3n-2

PL-PH=3×2-2×2-1=1自由度數(shù)和原動(dòng)件數(shù)相等，都為1該機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)滾子的作用加裝滾子的場合計(jì)算自由度去掉滾子和鉸鏈滑動(dòng)摩擦變成滾動(dòng)摩擦減少磨損局部的改變會(huì)帶來機(jī)構(gòu)整體運(yùn)動(dòng)性能的提升凡事都要以大局為重，個(gè)人素質(zhì)和能力對(duì)于團(tuán)隊(duì)和國家具有重要的影響力，要不斷提升自己，為國家和社會(huì)發(fā)展盡一份力。利益面前第三章平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算第八節(jié)

平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算注意事項(xiàng)3機(jī)械基礎(chǔ)計(jì)算圖示平行四邊形機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算圖示平行四邊形機(jī)構(gòu)的自由度活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=4

低副個(gè)數(shù)PL=6

高副個(gè)數(shù)PH=0代入公式得F=3n-2

PL-PH=3×4-2×6-0=0動(dòng)畫顯示該機(jī)構(gòu)有一個(gè)原動(dòng)件是有確定運(yùn)動(dòng)的。這是為什么呢？該機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)F5A1234BCD例：平行四邊形機(jī)構(gòu)中EAB＝

CD連桿2作平動(dòng)，BC線上各點(diǎn)軌跡均為圓若加上桿5，使AB＝CD＝EF則桿5上E點(diǎn)的軌跡與桿2上E點(diǎn)的軌跡重合，不影響機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，但增加構(gòu)件51個(gè)構(gòu)件2個(gè)低副引入3個(gè)自由度4個(gè)約束增加了一個(gè)不起作用的約束，稱為虛約束虛約束 對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)不起實(shí)際約束作用的約束123ABCDE4F代入公式得F=3n-2

PL-PH=3×3-2×4-0=1將產(chǎn)生虛約束的構(gòu)件及運(yùn)動(dòng)副一起除去將桿5和E

F這兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副都一并除去機(jī)構(gòu)活動(dòng)構(gòu)件數(shù)為3，4個(gè)低副，0個(gè)高副機(jī)構(gòu)中的虛約束常發(fā)生在下列情況1、兩構(gòu)件在連接點(diǎn)處的運(yùn)動(dòng)軌跡重合，組成的運(yùn)動(dòng)副存在虛約束。使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)順利，避免運(yùn)動(dòng)不確定。構(gòu)件5作用機(jī)構(gòu)中的虛約束常發(fā)生在下列情況2、兩個(gè)構(gòu)件組成多個(gè)移動(dòng)副，且導(dǎo)路相互平行或重合時(shí)，只有一個(gè)移動(dòng)副起約束作用，其余為虛約束。使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，受力合理。作用構(gòu)件3和4在C點(diǎn)和D點(diǎn)構(gòu)成移動(dòng)副實(shí)際上桿3和機(jī)架構(gòu)成了1個(gè)移動(dòng)副機(jī)構(gòu)中的虛約束常發(fā)生在下列情況3、兩構(gòu)件組成多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副且軸線重合，只有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副起約束作用，其余為虛約束。21使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，