平面机构的结构分析课件.pptVIP

二、機構自由度的意義及機構具有確定運動的條件機構具有確定運動的條件：機構原動件數目（獨立運動件數）等於機構的自由度數。計算下列機構的自由度n=2,Pl=3,Ph=0F=3n－2Pl－Ph=3*2-2*3=0n=3,Pl=5,Ph=0F=3n－2Pl－Ph=3*3-2*5=-1n=3,Pl=4,Ph=0F=3n－2Pl－Ph=3*3-2*4=1n=4,Pl=5,Ph=0F=3n－2Ph－Ph=3*4-2*5=2結論：n=2,Pl=3,Ph=0F=3n－2Pl－Ph=3*2-2*3=0n=3,Pl=5,Ph=0F=3n－2Pl－Ph=3*3-2*5=-11)若機構自由度Ｆ≤０，則機構不能動n=3,Pl=4,Ph=0F=3n－2Pl－Ph=3*3-2*4=1n=4,Pl=5,Ph=0F=3n－2Pl－Ph=3*4-2*5=22)若Ｆ０且與原動件數相等，則機構各構件間的相對運動是確定的，因此，機構具有確定運動的條件是：機構的原動件數等於機構的自由度數；3)若Ｆ0，而原動件數F，則構件間的運動是不確定的；4)若Ｆ0，而原動件數F，則構件間不能運動或產生破壞。三、電腦構自由度時應注意的事項1.複合鉸鏈(MultipleJoint)由兩個以上構件在同一處構成的重合轉動副稱為複合鉸鏈。31824567F=3n-2pl-ph=3*7-2*6-0=9???(avi)由m個構件構成的複合鉸鏈應當包含(m-1)個轉動副。312321(avi)(avi)31824567F=3n-2pl-ph=3*7-2*10-0=1(avi)2.局部自由度(LocalDegreeofFreedom)不影響機構整體運動的自由度，稱為局部自由度。處理方式：在電腦構自由度時，局部自由度應當捨棄不計。(avi)3.虛約束(VoidConstrain)(avi)(avi)(avi)(avi)(avi)F=3n-2p-p=3*4-2*6=0???CB311DMN245AF=3n-2p-p=3*3-2*4=131DC24BA(avi)(avi)在機構中，有些約束所起的限制作用可能是重複的，這種不起獨立限制作用的約束稱為虛約束。處理方式：應在計算結果中加上虛約束數，或先將產生虛約束的構件和運動副去掉，然後再進行計算。F=3n-2p-p=3*4-2*6=031DCMN245BAN′虛約束對機構工作性能的影響●有虛約束的機構，其相關尺寸的製造精度要求高，增大了製造成本。●機構中的虛約束數越多，要求精度高的尺寸參數就越多，製造難度也就越大。●虛約束的多少也是機構性能的一個重要指標；●改善構件的受力情況；●保證機械順利通過某些特殊位置等。常見的虛約束有以下幾種情況:1)當兩構件組成多個移動副，且其導路互相平行或重合時，則只有一個移動副起約束作用，其餘都是虛約束。帶虛約束的凸輪機構EE(avi)帶虛約束的曲軸2)當兩構件構成多個轉動副，且軸線互相重合時，則只有一個轉動副起作用，其餘轉動副都是虛約束。(avi)3)如果機構中兩活動構件上某兩點的距離始終保持不變，此時若用具有兩個轉動副的附加構件來連接這兩個點，則將會引入一個虛約束。F=3n-2p-p=3*4-2*6=0???帶虛約束的杆機構(avi)4)機構中對運動起重複限制作用的對稱部分也往往會引入虛約束。帶虛約束的行星輪系22231(avi)虛約束的本質是什麼?從運動的角度看,虛約束就是“重複的約束”或者是“多餘的約束”。22321CB311DMN245A機構中為什麼要使用虛約束?a.使受力狀態更合理b.使機構平衡c.考慮機構在特殊位置的運動使用虛約束時要注意什麼問題?保證滿足虛約束存在的幾何條件，在機械設計中使用虛約束時，機械製造的精度要提高。§2-4平面機構的組成