平面机构的自由度7(强烈推荐).ppt

文档介绍：§2-3 平面机构的自由度
一、平面机构自由度的计算公式
(1)自由度与约束
构件独立运动的数目称为自由度
x
z
y
x
z
y
对构件运动的限制作用称为约束
(2)机构自由度
机构独立运动的数目称为机构的自由度
什么是独立运动?
什么是机构的独立运动?
对于具有n个活动构件的平面机构,若各构件之间共构成了PL个低副和PH个高副,则它们共引入(2PL+PH)个约束。机构的自由度F显然应为:
F=3n-(2PL+PH)=3n-2PL-PH
什么是机构的自由度?
机构的自由度=机构的独立运动数目
平面机构独立运动的数目为:所有活动构件的自由度的和减去所有运动副引入约束数目的和。
这是机构自由度的计算公式
二、机构自由度的意义及
机构具有确定运动的条件
所谓机构的自由度,实质上就是机构具有确定位置时所必须给定的独立运动参数的数目。机构的自由度数也就是机构应当具有的原动件数目。
计算下列机构的自由度
n=2, PL=3, PH=0
F=3n-2PL-PH
=3*2-2*3=0
n=3, PL=5, PH=0
F=3n-2PL-PH
=3*3-2*5=-1
n=3, PL=4, PH=0
F=3n-2PL-PH
=3*3-2*4=1
n=4, PL=5, PH=0
F=3n-2PL-PH
=3*4-2*5=2
讨论
n=2, PL=3, PH=0
F=3n-2PL-PH
=3*2-2*3=0
n=3, PL=5, PH=0
F=3n-2PL-PH
=3*3-2*5=-1
1)若机构自由度F≤0,则机构不能动
n=3, PL=4, PH=0
F=3n-2PL-PH
=3*3-2*4=1
n=4, PL=5, PH=0
F=3n-2PL-PH
=3*4-2*5=2
2)若F>0且与原动件数相等,则机构各构件间的相对运动是确定的,因此,机构具有确定运动的条件是:机构的原动件数等于机构的自由度数;
3)若F>0,而原动件数<F,则构件间的运动是不确定的;
4)若F>0,而原动件数>F,则构件间不能运动或产生破坏。
三、计算机构自由度时应注意的事项
1. 复合铰链
例:
由两个以上构件在同一处构成的重合转动副称为复合铰链。由m个构件构成的复合铰链应当包含(m-1)个转动副。
2. 局部自由度
不影响机构整体运动的自由度,称为局部自由度。
在计算机构自由度时,局部自由度应当舍弃不计。