2－3平面机构的自由度.pptVIP

§2－3 平面机构的自由度 给定S3＝S3(t)，一个独立参数 θ1＝θ1（t）唯一确定，该机 构仅需要一个独立参数。 若仅给定θ1＝θ1（t）,则θ2 θ3 θ4 均不能唯一确定。若同时给定θ1和θ4 ，则θ3 θ2 能唯一确定，该机构需要两个独立参数 。 定义：保证机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数称为机构的自由度。 原动件－能独立运动的构件。 ∵一个原动件只能提供一个独立参数 ∴机构具有确定运动的条件为： 自由度＝原动件数 一、 平面机构自由度的计算公式 作平面运动的刚体在空间 的位置需要三个独立的参 数（x，y, θ）才能唯一 确定。 经运动副相联后，构件自由度会有变化： R=2, F=1 R=2, F=1 R=1, F=2 运动副 自由度数 约束数 回转副 1（θ） + 2（x，y） = 移动副 1（x） + 2（y，θ）= 高 副 2（x,θ） + 1（y） = 结论：构件自由度＝3－约束数 ＝自由构件的自由度数－约束数 推广到一般：活动构件数 构件总自由度 低副约束数 高副约束数  n 3×n 2 × PL 1 × Ph计算公式： F=3n－(2PL +Ph )要求：记住上述公式，并能熟练应用。 ①计算曲柄滑块机构的自由度。 解：活动构件数n= 3 低副数PL= 4 高副数PH= 0 F=3n － 2PL － PH =3×3 － 2×4 =1 ②计算五杆铰链机构的自由度 解：活动构件数n=4 低副数PL=5 高副数PH=0 F=3n － 2PL － PH =3×4 － 2×5 =2 ③计算图示凸轮机构的自由度。 解：活动构件数n=2 低副数PL=2 高副数PH=1 F=3n － 2PL － PH =3×2 －2×2－1 =1 二、计算平面机构自由度的注意事项 ④计算图示圆盘锯机构的自由度。 解：活动构件数n=7 低副数PL=6 高副数PH=0 F=3n － 2PL － PH =3×7 －2×6 －0 =9 计算结果肯定不对！ 1.复合铰链 －－两个以上的构件在同一处以转动副相联。 计算：m个构件，有m－1转动副。 上例：在B、C、D、E四处应各有 2 个运动副。 ④计算图示圆盘锯机构的自由度。 解：活动构件数n=7 低副数PL=10 F=3n － 2PL － PH =3×7 －2×10－0 =1 可以证明： F点的轨迹为一直线。 ⑥计算图示两种凸轮机构的自由度。 解：n=3，PL=3， PH=1 F=3n － 2PL － PH =3×3 －2×3 －1 =2 对于右边的机构，有： F=3×2 －2×2 －1=1 事实上，两个机构的运动相同，且F=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。 解：n= 4，PL= 6， PH=0 F=3n － 2PL － PH =3×4 －2×6 =0 重新计算：n=3, PL=4, PH=0 F=3n － 2PL － PH