平面机构自由度和速度分析.ppt

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1、1.复合铰链2.局部自由度3.虚约束1231.复合铰链ADECBF计算机构的自由度F=？n=7;pH=0;PL=6;?F=37-(2 6+0)=9.?？园盘锯机构ADECBF观察机构的运动ADECBFADECBFADECBFADECBFC点的轨迹为直线123pL=?复合绞123213pL=?pL=(3-1)=21234mpL=?1234mpL=(m-1)复合铰链两个以上的构件（至少三个构件）在同一处以 转动副联接，此联接称。其转动副个数=构件数-1。例：判断下图中，哪些是复合铰链？两个以上的构件在同一处构成的转动副复合铰链。其转动副个数等于构件数减1。ADECBF两转动副的复合铰链n=7;ph

2、=0;Pl=10F=37-(2 10+0)=1.2.局部自由度定定义义：构构件件局局部部运运动动所所产产生生的自由度。的自由度。出出现现在在加加装装滚滚子子的的场场合合，计算时应去掉计算时应去掉Fp。F=?F=33-(2 3+1)=2?滚子与廓线间纯滚动以减小摩擦。滚子转动是否影响机构整体运动？可见，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=32-(2 2+1)=1 !3.3.虚约束虚约束对机构的运动实际不起作用的约束。对机构的运动实际不起作用的约束。作者：潘存云教授解：解：n=4，PL=6，F=3n 2PL

3、 PH =34 26 =0PH=0例：已知例：已知ABCDEF，计算图示平行四边形，计算图示平行四边形 机构的自由度。机构的自由度。1234ABCDEF FEAB CD，故故增增加加构构件件4前前后后E点点的轨迹都是圆弧，。的轨迹都是圆弧，。增加的约束不起作用，应去掉构件增加的约束不起作用，应去掉构件4。平行四边形机构作者：潘存云教授重新计算：重新计算：n=3,PL=4,PH=0F=3n 2PL PH =33 24 =1特别注意：此例存在虚约束的几何条件是：特别注意：此例存在虚约束的几何条件是：1234ABCDEF4FABCDEF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

4、；ABCD123若AB=BC=BD，观察C点的运动。ABCD123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；ABCD123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；ABCD123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；ABCD123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；ABCD123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；ABCD123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；ABCD123C点的轨迹为一条垂直线。若在C点加一垂直导路的滑块，必

5、为虚约束。F=33-(2 4+0)=1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；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；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；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；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；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。F=33-(2 4+0)=1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

6、副；等同F=32-(2 2+1)=1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。ABCDEF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。ABCDEF12345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。F=33-(24+0)=1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。4.计算平面机构自由度步骤：1）分析机构的构件及运动副

7、2）找出三种特殊情况（复合铰，局部自由度，虚约束）3）由F=3n-2PL-PH求自由度 求大筛机构的自由度F=？例1-7 图1-17（P13）ABCDEEFHOG12345678991ABCDEEFHOG23456789 求大筛机构的自由度F=？主动件1，8局部自由度两者之一为虚约束复合铰链1CABDEEFHOG123456789ABDEEFHOG123456789ABDEEFHOG123456789n=?Ph=?Pl=?n=7Ph=1Pl=9F=37-(2 9+1)=2 作业：题15112指出机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，计 算 机 构的自由度；判判 断断 机机 构构 是是 否否 具具 有确定的运动有确定的运动。