2.3.3計算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項

播放動畫F=3×5－2×6－0=3？計算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項1.復(fù)合鉸鏈

兩個以上的構(gòu)件（k個）在同一軸線上用轉(zhuǎn)動副相聯(lián)構(gòu)成復(fù)合鉸鏈，其實際轉(zhuǎn)動副數(shù)為k－1個。F=3×5－2×7－0=1復(fù)合鉸鏈不影響其他構(gòu)件運(yùn)動的獨立的運(yùn)動可減輕摩擦和磨損。計算時應(yīng)除去局部自由度。將滾子與推桿假想焊接后再計算。F=3×3－2×3－1=2?2.局部自由度F=3×2－2×2－1=1鏈接動畫鏈接動畫計算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項對機(jī)構(gòu)運(yùn)動不起限制作用的重復(fù)約束。1）兩構(gòu)件間構(gòu)成多個重復(fù)的運(yùn)動副軸線重合的轉(zhuǎn)動副平行或重合的移動副法線重合的高副3.虛約束重復(fù)運(yùn)動副只算一個可提高剛度、強(qiáng)度等計算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項對機(jī)構(gòu)運(yùn)動不起限制作用的重復(fù)約束。1）兩構(gòu)件間構(gòu)成多個重復(fù)的運(yùn)動副軸線重合的轉(zhuǎn)動副平行或重合的移動副法線重合的高副3.虛約束F=3×2－2×2－1=1重復(fù)運(yùn)動副只算一個可提高剛度、強(qiáng)度等計算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項2）機(jī)構(gòu)中存在的某些重復(fù)部分所引入的約束鏈接動畫計算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項2）機(jī)構(gòu)中存在的某些重復(fù)部分所引入的約束處理辦法：去掉重復(fù)部分鏈接動畫F=3n－2PL－PH

=3×3－2×3－2=1F=3n－2PL－PH

=3×4－2×4－4=0?可使傳動可靠、平穩(wěn)，傳遞更大功率。計算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項2）機(jī)構(gòu)中存在的某些重復(fù)部分所引入的約束鏈接動畫鏈接動畫F=3n－2PL－PH

=3×4－2×4－2=2計算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項3）兩構(gòu)件上兩點間的距離保持恒定不變，若用兩轉(zhuǎn)動副桿聯(lián)接，會引入虛約束。F=3n－2PL－PH

=3×3－2×4－0

=1鏈接動畫F=3n－2PL－PH

=3×4－2×6－0

=0

?鏈接動畫曲柄聯(lián)動，轉(zhuǎn)向相同，傳動可靠。計算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項3）兩構(gòu)件上兩點間的距離保持恒定不變，若用兩轉(zhuǎn)動副桿聯(lián)接，會引入虛約束。計算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項F=原動件數(shù)，機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動F=3×3-2×4-0=1例1：計算偏心油泵機(jī)構(gòu)自由度，判斷其運(yùn)動確定性平面機(jī)構(gòu)自由度計算實例F=原動件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動F=3×3-2×4-0=1例2：計算顎式破碎機(jī)的主體機(jī)構(gòu)自由度，判斷其運(yùn)動確定性1—機(jī)架；2—偏心軸；3—動顎板；4—肋板；5—輪鏈接動畫平面機(jī)構(gòu)自由度計算實例F=原動件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動F=3×5-2×7-0=1例3：計算下圖所示機(jī)構(gòu)自由度，判斷其運(yùn)動確定性平面機(jī)構(gòu)自由度計算實例F=原動件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動F=3×7-2×10-0=1例4：計算壓縮機(jī)機(jī)構(gòu)自由度，判斷鉸鏈C和E是否為復(fù)合鉸鏈。平面機(jī)構(gòu)自由度計算實例F=原動件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動F=3×7-2×10-0=1例5：計算下圖的直線機(jī)構(gòu)自由度，判斷鉸鏈C和E是否為復(fù)合鉸鏈。平面機(jī)構(gòu)自由度計算實例F=原動件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動F=3×7－2×9－1=2例6：計算大篩機(jī)構(gòu)的自由度，判斷其運(yùn)動確定性復(fù)合鉸鏈虛約束局部自由度鏈接動畫鏈接動畫平面機(jī)構(gòu)自由度計算實例

F=3n－2PL－PH=3×6－2×8－1=1F＝原動件數(shù)→運(yùn)動確定例7：計算牛頭刨床機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)自由度計算實例例8：如圖所示為一牛頭刨床主執(zhí)行機(jī)構(gòu)的初步設(shè)計方案，試分析其能否實現(xiàn)設(shè)計意圖。如不能，提出改進(jìn)方案。學(xué)生作答計算自由度該機(jī)構(gòu)的活動構(gòu)件數(shù)n=4，PL=6，PH=0，則機(jī)構(gòu)的自由度為F=3n-2PL-PH=3×4-2×6-0=0因自由度等于零，故該機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動，也無法實現(xiàn)設(shè)計意圖。平面機(jī)構(gòu)自由度計算實例

根據(jù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動確定條件，應(yīng)調(diào)整其構(gòu)件數(shù)、運(yùn)動副的類型及數(shù)目，使機(jī)構(gòu)的自由度為1。改進(jìn)參考方案如圖所示。

(a)(b)(c)平面機(jī)構(gòu)自由度計算實例F=3n－2PL－PH

=3×5－2×7－0

=1F=3n－2PL－PH

=3×8－2×11－1

=1局部自由度自由度數(shù)=原動件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動自由度數(shù)=原動件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動自由度計算練習(xí)題F=3n－2PL－PH

=3×6－2×8－1

=1F=3n－2PL－PH

=3×4－2×5－1

=1局部自由度局部自由度虛約束自由度數(shù)=原動件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動自由度數(shù)=原動件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動自由度計算練習(xí)題虛約束F=3n－2PL－PH

=3×4－2×4－2

=2自由度數(shù)=原動件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動F=3n－2PL－PH

=3×4－2×6－0

=0自由度數(shù)=0穩(wěn)定桁架復(fù)合鉸鏈自由度計算練習(xí)題F=3n－2PL－PH

=3