文档介绍：-
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机械设计根底教案
平面机构的自由度
一、平面机构自由度计算公式
机构的自由度保证机构具有确定运动，机构中各构件相对于机架的独立运动数目
一个原动件只能提供一个独立运动
机构具有确定运动的条件为
自由度=原动件的个数
平面机构的每个活动构件在未用运动副联接之前，都有三个自由度
经运动副相联后，构件自由度会有变化：
活动构件
构件总自由度
3×n
低副约束数
2 × PL
高副约束数
1 × Ph
n
自由度的计算公式
F=3n－(2PL +Ph )
二、计算平面机构自由度的考前须知
1、复合铰链：两个以上的构件在同一处以转动副相联
例如：计算图示机构的自由度
-
. z.
解：活动构件数n=7低副数PL=10
F=3n － 2PL － PH
=3×7 －2×10－0=1
2、局部自由度：与输出件运动无关的自由度出现在加装滚子的场合，计算时应去掉Fp
例如:计算图示两种凸轮机构的自由度
本例中局部自由度 FP=1
F=3n－2PL－PH－FP=3×3 2×3－1－1 =1
或计算时去掉滚子和铰链：
F=3×2 －2×2 －1=1
3、虚约束：对机构的运动实际不起作用的约束计算自由度时应去掉虚约束
例如：：AB＝CD＝EF，计算图示平行四边形机构的自由度
n=3, PL=4, PH=0F=3n － 2PL － PH
=3×3 －2×4 =1
授课容：第2章 平面四杆机构〔§—§〕
目的要求:了解铰链四杆机构的根本型式和特性、铰链四杆机构有整转副的条件
重点难点：重点：平面四杆机构的根本特性 难点：平面四杆机构的根本特性
方案学时：2
连架杆
连杆
连架杆
机架
第一节铰链四杆机构的根本型式和特性
1〕曲柄摇杆机构:两连架杆中，一个为曲柄，而另一个为摇杆。
2〕双曲柄机构 两连架杆均为曲柄。
3〕双摇杆机构 两连架杆均为摇杆。
摆角
θ
ψ
C1
C2
D
A
B1
B2
B
j1
C
w
j2
极位夹角
急回特性
-
. z.
v1 =C1C2/t1v2 =C1C2/t2j1=180°+θ, j2=180°-θ
∵j1>j2 , ∴ t1>t2 , v1<v2
行程速比系数
K = 输出件空回行程的平均速度 输出件工作行程的平均速度
θ=180°〔K-1〕/〔K+1〕
机构的死点位置
摇杆为主动件，且连杆与曲柄两次共线时，有:γ＝0
此时机构不能运动，称此位置为："死点〞
防止措施：两组机构错开排列，如火车轮机构;靠飞轮的惯性
F’
’
’
’
’
B’
C’
A
B
E
F
D
C
G
第二节 铰链四杆机构有整转副的条件
平面四杆机构具有整转副可能存在曲柄
整转副存在的条件最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和
整转副是由最短杆〔曲柄〕与其邻边组成的
A
B
C
D
l1
l2
l3
l4
当满足杆长条件时，说明存在整转副，中选择不同的构件作为机架时，可得不同的机构。如
曲柄摇杆1 、曲柄摇杆2 、双曲柄、 双摇杆机构
授课容：第2章 平面四杆机构〔§—§〕
目的要求:了解铰链四杆机构的根本型式和特性、铰链四杆机构有整转副的条件
重点难点：重点：平面四杆机构的根本特性 难点：平面四杆机构的根本特性
方案学时：2
铰链四杆机构的演化
通过前面的学****我们知道在铰链四杆机构中，可根据两连架杆是曲柄还是摇杆，把铰链四杆机构分为三种根本形式——曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构，而后两种可视为曲柄摇杆机构取不同构件作为机架的演变。通过用移动副取代回转副、变更杆件长度、变更机架和扩大回转副等途径，还可以得到铰链四杆机构的其他演化形式。下面我们分别用几幅图来说明。
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