第2章 平面机构的自由度和速度分析.ppt

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=3?3-(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副； 等同 F=3?2-(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。 A B C D E 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。 F=3?3-(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； 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 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 = ？ A B C D E E F H O G 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9 1 A B C D E E F H O G 2 3 4 5 6 7 8 9 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 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 A B D E E F H O G 1 2 3 4 5 6 7 8 9 n=? Ph=? Pl=? n=7 Ph=1 Pl=9 F=3?7-(2 ?9+1)=2 B 2 I 9 C 3 A 1 J 6 H 8 7 D E 4 F G 5 ⑧计算图示包装机送纸机构的自由度。 分析： 活动构件数n = 9 A 1 B 2 I 9 C 3 J 6 H 8 7 D E 4 F G 5 2个低副 复合铰链: 局部自由度 2个 虚约束: 1处 I 8 去掉局部自由度和虚约束后： n =6 PL = 7 F =3n － 2PL － PH =3×6 －2×7 －3 =1 PH = 3 9 I 作业： 题2-4, 2－5 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；并判断机构是否具有确定的运动。 * A D E C B F A D E C B F A D E C B F A D E C B F C点的轨迹为直线 1 2 3 pL=? 复合铰 1 2 3 2 1 3 pL=? pL=(3-1)=2 1 2 3 4 m pL=? 1 2 3 4 m pL=(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。 A D E C B F 两转动副的复合铰链 n=7; ph=0; Pl=10 F=3?7-(2 ?10+0)=1 2.局部自由度 定义：构件局部运动所产生的自由度。 出现在加装滚子的场合，计算时应去掉Fp。 F=? F=3?3-(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=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。 解：n= 4， PL= 6， F=3n － 2PL － PH =3×4 －2×6 =0 PH=0 例：已知AB＝CD＝EF，计算图示平行四边形 机构的自由度。 1 2 3 4 A B C D E F ∵ EF＝AB ＝CD ，故增加构件4前后E点的轨迹都是圆弧。 增加的约束不起作用，应去掉构件4。 重新计算：n=3, PL=4, PH=0 F = 3n － 2PL － PH