自由度計算作業(yè)

1、常見錯誤： 1、不預(yù)先指出該注意事項(xiàng) 2、雖說明有復(fù)合鉸鏈，但未具體指出在哪里。Ex.2-4a: Calculate the degree of freedom of the mechanisms shown below. Indicate all points for attention before the calculation of the DOF. ABCDEFGHIJ解：(a) 左右為對稱結(jié)構(gòu)，設(shè)左側(cè)為虛約束。(b) E為桿4、5、6的復(fù)合鉸鏈。(c) 滑塊7與機(jī)架8間為移動副。F= 3n-2PL-Ph =37 -210=1ABCDEFGHIJRedundntconstraint1

2、2345678Ex.2-4b：Calculate the degree of freedom of the mechanisms shown below. Indicate all points for attention before the calculation of the DOF. ABCDEFGHIJK解： (1)重復(fù)結(jié)構(gòu)，構(gòu)成虛約束。(2)去掉以上構(gòu)件后，C仍為構(gòu)件2、3、4的復(fù)合鉸鏈。(3)滑塊5與機(jī)架6之間為移動副。F= 3n-2PL-Ph =35 -27=1123456ABCDEFGHIJKRedundantconstraintEx.2-5a: Calculate the

3、degree of freedom of the mechanisms shown below. Indicate all points for attention before the calculation of the DOF. ABCDEFGLMNO解：(a)兩個滾子有局部自由度。(b)滾子D與凸輪1之間只能算一個高副。 F=3n-2PL-Ph =37 -29 -2=1ABCDEFGLMNO12345678Ex.2-5b: Calculate the degree of freedom of the mechanisms shown below. Indicate all points

4、 for attention before the calculation of the DOF. BDA(1) Link BC is welded to gear 2. (2)A is a compound hinge of gear 1、link 3、and frame 5.F= 3n-2PL-Ph =34 -25 -1 =11BCDA2345常見錯誤：認(rèn)為B是復(fù)合鉸鏈，而不認(rèn)為A是復(fù)合鉸鏈。結(jié)果碰巧是正確的。所以，在計算自由度之前應(yīng)指出所有注意事項(xiàng)！F=3n-2PL-Ph =34 -25 -1 =11BCDA2345Ex.2-6a：Calculate the degree of free

5、dom of the mechanisms shown below. Indicate all points for attention before the calculation of the DOF. ABCDE解：C為構(gòu)件2、3、4的復(fù)合鉸鏈。C處有兩個轉(zhuǎn)動副和兩個移動副。 F= 3n-2PL-Ph =37 -210=1ABCDE12356784 注意：E不是復(fù)合鉸鏈！ABCDE12356784Ex.2-6b Calculate the degree of freedom of the mechanisms shown below. Indicate all points for at

6、tention before the calculation of the DOF. ABCDAB=CDBC=ADABCD12345123456 當(dāng)構(gòu)件尺寸任意時，構(gòu)件2作平面復(fù)雜運(yùn)動，而桿4與機(jī)架間組成移動副，所以桿4僅作平動。因此，構(gòu)件2和構(gòu)件4之間有相對轉(zhuǎn)動。因此，應(yīng)該有構(gòu)件6，并且構(gòu)件4和6之間有轉(zhuǎn)動副，如右圖所示。 F= 3n-2PL-Ph =35 27=1 ABCDAB=CDBC=ADABCD12345123456 由于兩個移動副的約束，構(gòu)件2只能作平動，因此構(gòu)件2上的C點(diǎn)作圓周運(yùn)動，C與D兩點(diǎn)間的距離為常數(shù)。故構(gòu)件3已經(jīng)轉(zhuǎn)動副C和D構(gòu)成一個虛約束。ABCDAB=CDBC=AD12

7、345ABCDAB=CDBC=AD12354Fig.2-47：計算下圖機(jī)構(gòu)自由度。解：滾子為局部自由度。F= 3n-2PL-Ph =38 -211-1=1685743219Fig.2-49：計算圖示機(jī)構(gòu)自由度。Cam DriveInner-meshed Ratchet MechanismCylindrical Gear DriveOuter-meshed Cylindrical Gear DriveCam DriveInner-meshed Ratchet MechanismCylindrical Gear DriveOuter-meshed Cylindrical Gear Drive解：(

8、1)上下為對稱結(jié)構(gòu)，存在虛約束，去掉下面那個行星輪。(2)左機(jī)架孔有復(fù)合鉸鏈。 F= 3n-2PL-Ph =34 -24-2=212345Fig.2-50：計算圖示機(jī)構(gòu)自由度。 F=3n-2PL-Ph =36 -28-1=1 解： (1)彈簧不算一構(gòu)件。 (2)滾子為局部自由度。 (3)滑桿6與機(jī)架7間有兩個平行的移動副，其中一個為虛約束。 2134567Fig.2-51：計算圖示機(jī)構(gòu)自由度。 解：(a)A為桿6、7、8的復(fù)合鉸鏈。(b)滾子為局部自由度。(c)凸輪與大齒輪為同一構(gòu)件. F=3n-2PL-Ph =39 -212-2=112345768910AFig.2-54：計算下圖機(jī)構(gòu)自由度。解：(a)兩個滾子為局部自由度。(b)頂桿2與機(jī)架間有一虛約束。(c)頂桿4與機(jī)架間有一虛約束。 F=3n-2PL-Ph=35 -26-2=1124356Fig.2-55：計算圖示機(jī)構(gòu)自由度。解: (1) 該機(jī)構(gòu)有7個活動構(gòu)件(2) A為構(gòu)件1、6、8的復(fù)合鉸鏈。(3) C為構(gòu)件4、5、7的復(fù)合鉸鏈。 (4)