平面机构的自由度和速度分析.pptVIP

2、平面机构运动简图原动件（主动件DrivingLink）：是运动规律已知的活动构件。从动件（DrivenLink）：是机构中随着原动件的运动而运动的其余活动构件。2.4构件的分类固定构件（机架FixedLink）：是用来支承活动构件（运动构件）的构件。机构中的构件可分为三类：2、平面机构运动简图例1机架2、偏心轴3、动颚4、肘板5、带轮颚式破碎机颚式破碎机机构运动简图2、平面机构运动简图活塞泵及其机构运动简图1、曲柄2、连杆3、齿扇4、齿条活塞5、机架例23、平面机构的自由度平面低副举例平面高副举例构件中活动构件数3.1平面机构的自由度计算公式

设平面机构有K个构件，则机构中共有活动构件数为n=K-1。

未使用运动副前，这些活动构件的自由度总数为3n。

若机构中低副为PL个，则低副引入的约束总数为2PL。

若机构中高副为PH个，则高副引入的约束总数为PH。

则该机构自由度总数为：F=3n-2PL-PH。3、平面机构的自由度例3活塞泵自由度曲柄连杆齿扇齿条活塞机架3、平面机构的自由度3.2平面机构具有确定运动的条件原动件与自由度数的比较原动件数F原动件数FF=0的构件组合1、原动件数小于机构的自由度（不具有确定的相对运动）2、原动件数大于机构的自由度（将机构破坏）3、原动件数等于机构的自由度（机构具有确定的相对运动）4、机构的自由度等于零（构件之间不可能产生相对运动）原动件数=F3、平面机构的自由度利用平面机构自由度计算公式计算自由度时，必须注意：1、复合铰链2、局部自由度3、虚约束平面机构具有确定运动的条件：原动件数＝自由度数原动件数F原动件数=F3.2平面机构具有确定运动的条件3、平面机构的自由度3.3复合铰链（CompoundHinge）两个以上的构件同时在一处用转动副相联接就构成复合铰链。K个构件汇交而成的复合铰链应具有（K-1）个转动副。复合铰链圆盘锯机构3、平面机构的自由度3.4局部自由度（PassiveDegreeofFreedom）机构中常出现一种与输出构件无关的自由度，称为局部自由度。无论滚子3绕其轴线C是否转动或转动快慢，都不影响输出构件2的运动。该机构的自由度为：F=3×2-2×2-1=1局部自由度示意图3、平面机构的自由度3.5虚约束（RedundantConstraint）01重复而对机构运动不起限制作用的约束称为虚约束。02虚约束对运动虽不起作用，但可以增加构件的刚性和使构件受力均衡，所以实际机械中虚约束常有应用。03对称机构的虚约束043、平面机构的自由度”3.5虚约束（RedundantConstraint）3.6.1两构件构成多个移动副，其导路互相平行，只有其中一个移动副起独立的约束作用，其它为虚约束。曲柄滑块机构，滑块C与固定件组成两条平行导路的移动副，在计算运动副的数目时，这两个移动副只能计算其中一个。虚约束常见下面四种情况：3、平面机构的自由度3.6.2两构件组成多个转动副，其轴线互相重合时，其中只有一个起约束作用，其它都是虚约束。如图轮轴机构，轴与机架组成两个转动副A、B，只有一个起独立地约束作用，另一个在计算机构的自由度时，应除去不计。3.5虚约束（RedundantConstraint）3、平面机构的自由度”3.6.3机构中对传递运动不起独立作用的对称部分的约束是虚约束。如图所示的行星轮机构，为了受力均衡，采用了两个对称布置的行星轮2及2’，在计算该机构的自由度时，只能算其中一个引起的约束。3.5虚约束（RedundantConstraint）3、平面机构的自由度3.5虚约束（RedundantConstraint）3.6.4在机构中，若被联接到机构上的构件，在联接点处的运动轨迹与机构上的该点的运动轨迹重合时，该联接引入的约束是虚约束。如图中虚线所示MN=AB被联到平行双曲柄机构ABCD上，且与AB平行，则联接点M、N引入4个约束，而构件MN只带来3个自由度，多出一个约束是虚约束。01023、平面机构的自由度机构中的滚子（F处）有一个局部自由度；01顶杆与机架在E和E’组成两个导路平行的移动副，其中之一为虚约束。02C处是复合铰链；03例4计算如图所示大筛机构的自由度。判断机构中是否有复合铰链、局部自由度、虚约束。04解：053、平面机构的自由度将滚子与顶杆焊成一体、去掉移动副E’、并在C点注明转动副数。此机构的自由度等于2，有两个原动件。2、计算该机构的自由