1、.,三. 計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng),.,平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算：,F= 3n- （2 pL + ph ）,n： pL： ph：,.,F=0,F=2,F=1,機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件： 1.F0； 2.機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件數(shù)=F。,.,1.復(fù)合鉸鏈 2.局部自由度 3.虛約束,三. 計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng),.,1,2,3,計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度應(yīng)注意的事項(xiàng),1.復(fù)合鉸鏈,.,計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度F=？,n=7; ph=0; Pl=6;? F=37-(2 6+0)=9.,.,1,2,3,4,m,pL=(m-1),兩個(gè)以上的構(gòu)件構(gòu)成的同軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)副 復(fù)合鉸鏈。其轉(zhuǎn)動(dòng)副個(gè)數(shù)等于構(gòu)件數(shù)減1。,.,兩個(gè)以上的構(gòu)件構(gòu)成的同軸線的轉(zhuǎn)

2、動(dòng)副復(fù)合鉸鏈。 其轉(zhuǎn)動(dòng)副個(gè)數(shù)等于構(gòu)件數(shù)減1。,復(fù)合鉸鏈,n=7; ph=0; Pl=? F=?.,.,兩個(gè)以上的構(gòu)件構(gòu)成的同軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)副復(fù)合鉸鏈。 其轉(zhuǎn)動(dòng)副個(gè)數(shù)等于構(gòu)件數(shù)減1。,復(fù)合鉸鏈,n=7; ph=0; Pl=10 F=37-(2 10+0)=1.,2,2,2,2,1,1,.,2.局部自由度,.,請(qǐng)計(jì)算F=?,F=33-(2 3+1)=2 ?,.,滾子與廓線間純滾動(dòng)以減小摩擦。 滾子轉(zhuǎn)動(dòng)否是否影響機(jī)構(gòu)整體運(yùn)動(dòng)？,.,滾子轉(zhuǎn)動(dòng)否與機(jī)構(gòu)整體運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。,這種與機(jī)構(gòu)整體運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的自由度稱為局部自由度。 計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)去掉。相當(dāng)于將滾子與推桿固結(jié)。,.,F=33-(2 3+1)=2 ?,F=3

3、2-(2 2+1)=1 !,機(jī)架,機(jī)架,.,A,B,C,D,E,F,1,2,3,4,3.虛約束,.,A,B,C,D,E,F,1,2,3,4,平行四邊形機(jī)構(gòu),BC構(gòu)件上點(diǎn)E的軌跡是以F為圓心EF（=AB=CD）為半徑的圓。,.,A,B,C,D,E,F,1,2,3,4,5,若加入構(gòu)件5（EF），則構(gòu)件5上的點(diǎn)E與構(gòu)件3上的點(diǎn)E的軌跡相同而不起實(shí)際約束作用。,.,A,B,C,D,E,F,1,2,3,4,5,對(duì)運(yùn)動(dòng)不起實(shí)際限制作用約束稱為虛約束。計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)去掉。,.,A,B,C,D,E,F,1,2,3,4,5,計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度F，去掉構(gòu)件5及其相連的運(yùn)動(dòng)副,.,A,B,C,D,E,F,1,2,3

4、,4,5,計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度F，去掉構(gòu)件5及其相連的運(yùn)動(dòng)副,F=33-(2 4+0)=1,.,A,B,C,D,1,2,3,F=?,ABBCBD,.,A,B,C,D,1,2,3,ABBCBD，C點(diǎn)的軌跡為一條垂直線。,.,A,B,C,D,1,2,3,ABBCBD，C點(diǎn)的軌跡為一條垂直線。,若在C點(diǎn)加一垂直導(dǎo)路的滑塊，必為虛約束,.,A,B,C,D,1,2,3,若在C點(diǎn)加一垂直導(dǎo)路的滑塊，必為虛約束,.,即如下情況出現(xiàn)虛約束： 1，構(gòu)件上某點(diǎn)軌跡與該點(diǎn)引入約束后的軌跡相同；,A,B,C,D,1,2,3,.,如下情況出現(xiàn)虛約束： 1，構(gòu)件上某點(diǎn)軌跡與該點(diǎn)引入約束后的軌跡相同；,A,B,C,D,1,2,3

5、,F=？,.,A,B,C,D,1,2,3,F=33-(2 4+0)=1,.,2.兩構(gòu)件組成多個(gè)導(dǎo)路平行的移動(dòng)副,F=?,.,兩移動(dòng)副限制作用重復(fù)，計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)去掉一個(gè)。,.,F=33-(2 4+0)=1,1,1,1,1,.,如下情況出現(xiàn)虛約束： 2, 兩構(gòu)件組成多個(gè)導(dǎo)路平行的移動(dòng)副；,兩移動(dòng)副限制作用重復(fù)，計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)去掉一個(gè)。,.,如下情況出現(xiàn)虛約束： 3, 兩構(gòu)件組成多個(gè)軸線重復(fù)的轉(zhuǎn)動(dòng)副；,齒輪副,說(shuō)明：齒輪與軸固定在一起，軸在機(jī)架上的軸孔中轉(zhuǎn)動(dòng)。 即：有兩個(gè)動(dòng)件，兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副和一個(gè)齒輪副（高副）。,.,如下情況出現(xiàn)虛約束： 3, 兩構(gòu)件組成多個(gè)軸線重復(fù)的轉(zhuǎn)動(dòng)副；,去掉一側(cè)約束不

6、影響機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。,.,如下情況出現(xiàn)虛約束： 3, 兩構(gòu)件組成多個(gè)軸線重復(fù)的轉(zhuǎn)動(dòng)副；,等同,F=32-(2 2+1)=1,.,4,在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩構(gòu)件上的兩動(dòng)點(diǎn)間的距離保持不變，兩點(diǎn)以構(gòu)件鉸接。,A,B,C,D,E,F,1,2,3,4,5,F=？,.,如下情況出現(xiàn)虛約束： 4,在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩構(gòu)件上的兩動(dòng)點(diǎn)間的距離保持不變，兩點(diǎn)以構(gòu)件鉸接。,A,B,C,D,E,F,1,2,3,4,5,若以構(gòu)件5在點(diǎn)E，F(xiàn)處鉸接，必產(chǎn)生虛約束。計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)去掉。,.,如下情況出現(xiàn)虛約束： 4,在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩構(gòu)件上的兩動(dòng)點(diǎn)間的距離保持不變，兩點(diǎn)以構(gòu)件鉸接。,A,B,C,D,E,F,1,2,3,4,5,F=3

7、3-(24+0)=1,去掉,.,如下情況出現(xiàn)虛約束： 1，構(gòu)件上某點(diǎn)軌跡與該點(diǎn)引入約束后的軌跡相同； 2, 兩構(gòu)件組成多個(gè)導(dǎo)路平行的移動(dòng)副； 3, 兩構(gòu)件組成多個(gè)軸線重復(fù)的轉(zhuǎn)動(dòng)副； 4,在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩構(gòu)件上的兩動(dòng)點(diǎn)間的距離保持不變，兩點(diǎn)以構(gòu)件鉸接。,.,D,A,F,C,B,E,2,3,4,5,例1-3-1,.,D,A,F,C,B,E,主動(dòng)件1,2,3,4,5,礦石,判斷破碎機(jī)是否有確定運(yùn)動(dòng)。,鱷式破碎機(jī),.,D,A,F,C,B,E,主動(dòng)件1,2,3,4,5,礦石,F= 3n- （2 pl + ph ）,F=?,.,D,A,F,C,B,E,主動(dòng)件1,2,3,4,5,礦石,F= 3n- （2 p

8、l + ph ）,n=5; pl =7; ph =0;,.,D,A,F,C,B,E,主動(dòng)件1,2,3,4,5,礦石,F= 3n- （2 pl + ph ）,n=5; pl =7; ph =0;,F=35-(2 7+0)=1. F=主動(dòng)件數(shù)，故有確定運(yùn)動(dòng)。,.,A,B,C,D,E,E,F,H,O,G,1,求該機(jī)構(gòu)的自由度F=？,.,A,B,C,D,E,E,F,H,G,1,2,3,4,5,6,7,8,9,主動(dòng)件1，8,局部自由度,兩者之一為虛約束,復(fù)合鉸鏈,O,1,.,C,A,B,D,E,E,F,H,O,G,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,D,E,E,F,H,O,G,1,2,3,4,5,6,7,8,9,1,1,.,A,B,D,E,F,H,O,G,1,2,3,4,5,7,8,9,6,n=? Ph=? Pl=?,7，1，9,