平面机构的自由度计算.ppt

计算图示颚式破碎机主体结构的自由度解：n＝3，PL＝4，PH＝0，则

F＝3n－2PL－PH＝3x3－2x4－0＝1计算图示活塞泵的自由度解：n＝4，PL＝5，PH＝1，则

F＝3n－2PL－PH＝3x4－2x5－1＝121=3*7-2*8-4=1F=3n-2PL-PH二、自由度计算时应注意的几种情况1.复合铰链两个以上构件在同一轴线处用转动副连接，就形成了复合铰链。惯性筛机构C处为复合铰链n=5,Pl=7,Ph=0=3×5-2×7–0=1F=3n-2Pl–Ph三个构件在同一轴线处，两个转动副。推理：m个构件时，有m–1个转动副。计算图示锯床进给机构的自由度。解：此机构Ｂ、C、D、A四处均由三个构件组成复合铰链，则：n＝７，ＰL=10，PH=0。锯床进给机构BCDE1235678An=7,Pl=10,Ph=0F=3×7-2×10=1两副构件(一个构件和两个外副)注：点划线表示与其联接的其他构件两副构件(一个构件和两个外副)偏心轮AABB三副构件(一个构件和三个外副)三副构件(一个构件和三个外副)原动机（二）绘机构运动简图的步骤1）分析机构，观察相对运动，数清所有构件的数目；2）确定所有运动副的类型和数目；3）选择合理的位置（即能充分反映机构的特性）；4）确定比例尺：5）用规定的符号和线条绘制成简图。（从原动件开始画)注意：要明确三类构件固定件（机架）：机架中只有一个为机架。原动件：机构中有驱动力或已知运动规律的构件。从动件：除原动件以外的所有活动构件。例2-1试绘制内燃机的机构运动简图气缸体1活塞2进气阀3排气阀4连杆5曲轴6凸轮7顶杆8齿轮10解：1）分析运动，确定构件的类型和数量2）确定运动副的类型和数目3）选择视图平面4）选取比例尺，根据机构运动尺寸，定出各运动副间的相对位置5）画出各运动副和机构符号，并表示出各构件内燃机工作原理内燃机工作原理●A1234BCD例2-2试绘制颚式破碎机的机构运动简图解：颚式破碎机的机构运动简图绘制步骤例2-3活塞泵的机构运动简图运动副？：构件所具有的这种独立运动的数目称为构件的自由度。

一个作平面运动的构件可以做沿轴x、轴y和绕垂直于xoy平面的轴的转动。这个自由构件有三个独立运动的可能性。所以一个作平面运动的自由构件有三个自由度。平面机构自由度计算2.3平面机构自由度计算2.约束但当这些构件之间以一定的方式联接起来成为构件系统时，各个构件不再是自由构件。两相互接触的构件间只能作一定的相对运动，自由度减少。这种对构件独立运动所施加的限制称为约束。运动副每引入一个约束，构件就失去一个自由度。运动副既限制了两构件的某些相对运动，又允许构件间有一定的相对运动。3.自由度和约束的关系1．?低副如图3-9所示，约束了沿X、Y轴移动的自由度，只保留一个转动的自由度。（1）回转副图1-12回转副约束（2）移动副图1-13移动副约束如图3-8所示，约束了沿Y轴方向的移动和在平面内转动两个自由度，只保留沿X轴方向移动的自由度。如图3-10所示，只约束了沿接触处公法线n-n方向移动的自由度，保留绕接触处的转动和沿接触处公切线t-t方向移动的两个自由度。2．?高副图1-14高副约束每个高副引入一个约束，使机构失去一个自由度。03每个低副引入两个约束，使机构失去两个自由度；02结论:01自由度计算公式n：机构中活动构件数，n=N-1;Pl：机构中低副数；Ph：机构中高副数；F：机构的自由度数；则F=3n-2Pl-Ph计算实例n=3,Pl=4,Ph=0F=3n-2Pl-Ph=3×3-2×4-0=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=4F=3n－2PL－PH=3×3－2×4=1高副数PH=0S31231）四杆机构：n=3PL=4PH=0F=3n-2PL-PH=3×3-2×4-0=12）五杆机构：n=4PL=5PH=0F=3n-2PL-PH=3×4-2×5-0=23）凸轮机构：n=2PL=2PH=1F=3n-2PL-PH=1常见机构的自由度计算