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1、三.计算机构自由度的注意事项,平面机构自由度计算：,F=3n-（2 pL+ph）,n：pL：ph：,F=0,F=2,F=1,机构具有确定运动的条件：1.F0；2.机构的主动件数=F。,1.复合铰链2.局部自由度3.虚约束,三.计算机构自由度的注意事项,1,2,3,计算机构自由度应注意的事项,1.复合铰链,计算机构的自由度F=？,n=7;ph=0;Pl=6;?F=37-(2 6+0)=9.,1,2,3,4,m,pL=(m-1),两个以上的构件构成的同轴线的转动副 复合铰链。其转动副个数等于构件数减1。,两个以上的构件构成的同轴线的转动副复合铰链。其转动副个数等于构件数减1。,复合铰链,n=7;p
2、h=0;Pl=?F=?.,两个以上的构件构成的同轴线的转动副复合铰链。其转动副个数等于构件数减1。,复合铰链,n=7;ph=0;Pl=10F=37-(2 10+0)=1.,2,2,2,2,1,1,2.局部自由度,请计算F=?,F=33-(2 3+1)=2?,滚子与廓线间纯滚动以减小摩擦。滚子转动否是否影响机构整体运动？,滚子转动否与机构整体运动无关。,这种与机构整体运动无关的自由度称为局部自由度。计算机构自由度时应去掉。相当于将滚子与推杆固结。,F=33-(2 3+1)=2?,F=32-(2 2+1)=1!,机架,机架,A,B,C,D,E,F,1,2,3,4,3.虚约束,A,B,C,D,E,F
3、,1,2,3,4,平行四边形机构,BC构件上点E的轨迹是以F为圆心EF（=AB=CD）为半径的圆。,A,B,C,D,E,F,1,2,3,4,5,若加入构件5（EF），则构件5上的点E与构件3上的点E的轨迹相同而不起实际约束作用。,A,B,C,D,E,F,1,2,3,4,5,对运动不起实际限制作用约束称为虚约束。计算机构自由度时应去掉。,A,B,C,D,E,F,1,2,3,4,5,计算机构自由度F，去掉构件5及其相连的运动副,A,B,C,D,E,F,1,2,3,4,5,计算机构自由度F，去掉构件5及其相连的运动副,F=33-(2 4+0)=1,A,B,C,D,1,2,3,F=?,ABBCBD,A
4、,B,C,D,1,2,3,ABBCBD，C点的轨迹为一条垂直线。,A,B,C,D,1,2,3,ABBCBD，C点的轨迹为一条垂直线。,若在C点加一垂直导路的滑块，必为虚约束,A,B,C,D,1,2,3,若在C点加一垂直导路的滑块，必为虚约束,即如下情况出现虚约束：1，构件上某点轨迹与该点引入约束后的轨迹相同；,A,B,C,D,1,2,3,如下情况出现虚约束：1，构件上某点轨迹与该点引入约束后的轨迹相同；,A,B,C,D,1,2,3,F=？,A,B,C,D,1,2,3,F=33-(2 4+0)=1,2.两构件组成多个导路平行的移动副,F=?,两移动副限制作用重复，计算机构自由度时应去掉一个。,F
5、=33-(2 4+0)=1,1,1,1,1,如下情况出现虚约束：2,两构件组成多个导路平行的移动副；,两移动副限制作用重复，计算机构自由度时应去掉一个。,如下情况出现虚约束：3,两构件组成多个轴线重复的转动副；,齿轮副,说明：齿轮与轴固定在一起，轴在机架上的轴孔中转动。即：有两个动件，两个转动副和一个齿轮副（高副）。,如下情况出现虚约束：3,两构件组成多个轴线重复的转动副；,去掉一侧约束不影响机构的运动。,如下情况出现虚约束：3,两构件组成多个轴线重复的转动副；,等同,F=32-(2 2+1)=1,4,在机构运动时，两构件上的两动点间的距离保持不变，两点以构件铰接。,A,B,C,D,E,F,1
6、,2,3,4,5,F=？,如下情况出现虚约束：4,在机构运动时，两构件上的两动点间的距离保持不变，两点以构件铰接。,A,B,C,D,E,F,1,2,3,4,5,若以构件5在点E，F处铰接，必产生虚约束。计算机构自由度时应去掉。,如下情况出现虚约束：4,在机构运动时，两构件上的两动点间的距离保持不变，两点以构件铰接。,A,B,C,D,E,F,1,2,3,4,5,F=33-(24+0)=1,去掉,如下情况出现虚约束：1，构件上某点轨迹与该点引入约束后的轨迹相同；2,两构件组成多个导路平行的移动副；3,两构件组成多个轴线重复的转动副；4,在机构运动时，两构件上的两动点间的距离保持不变，两点以构件铰接
7、。,D,A,F,C,B,E,2,3,4,5,例1-3-1,D,A,F,C,B,E,主动件1,2,3,4,5,矿石,判断破碎机是否有确定运动。,鳄式破碎机,D,A,F,C,B,E,主动件1,2,3,4,5,矿石,F=3n-（2 pl+ph）,F=?,D,A,F,C,B,E,主动件1,2,3,4,5,矿石,F=3n-（2 pl+ph）,n=5;pl=7;ph=0;,D,A,F,C,B,E,主动件1,2,3,4,5,矿石,F=3n-（2 pl+ph）,n=5;pl=7;ph=0;,F=35-(2 7+0)=1.F=主动件数，故有确定运动。,A,B,C,D,E,E,F,H,O,G,1,求该机构的自由度
8、F=？,A,B,C,D,E,E,F,H,G,1,2,3,4,5,6,7,8,9,主动件1，8,局部自由度,两者之一为虚约束,复合铰链,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,a,b,c,d,e,f,g,h,j,i,1,F=？,A,B,D,E,F,H,O,G,1,2,3,4,5,7,8,9,6,n=7,Ph=1,Pl=9,F=37-(2 9+1)=2,a,b,c,d,e,f,g,h,j,i,1,Q&A?Thanks!,
