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播放動(dòng)畫F=3×5-2×6-0=3?計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)1.復(fù)合鉸鏈
兩個(gè)以上的構(gòu)件(k個(gè))在同一軸線上用轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián)構(gòu)成復(fù)合鉸鏈,其實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)副數(shù)為k-1個(gè)。F=3×5-2×7-0=1復(fù)合鉸鏈不影響其他構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)可減輕摩擦和磨損。計(jì)算時(shí)應(yīng)除去局部自由度。將滾子與推桿假想焊接后再計(jì)算。F=3×3-2×3-1=2?2.局部自由度F=3×2-2×2-1=1鏈接動(dòng)畫鏈接動(dòng)畫計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不起限制作用的重復(fù)約束。1)兩構(gòu)件間構(gòu)成多個(gè)重復(fù)的運(yùn)動(dòng)副軸線重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副平行或重合的移動(dòng)副法線重合的高副3.虛約束重復(fù)運(yùn)動(dòng)副只算一個(gè)可提高剛度、強(qiáng)度等計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不起限制作用的重復(fù)約束。1)兩構(gòu)件間構(gòu)成多個(gè)重復(fù)的運(yùn)動(dòng)副軸線重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副平行或重合的移動(dòng)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(dòng)副只算一個(gè)可提高剛度、強(qiáng)度等計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)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(dòng)畫計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)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(dòng)畫F=3n-2PL-PH
=3×3-2×3-2=1F=3n-2PL-PH
=3×4-2×4-4=0?可使傳動(dòng)可靠、平穩(wěn),傳遞更大功率。計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)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(dòng)畫鏈接動(dòng)畫F=3n-2PL-PH
=3×4-2×4-2=2計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)3)兩構(gòu)件上兩點(diǎn)間的距離保持恒定不變,若用兩轉(zhuǎn)動(dòng)副桿聯(lián)接,會(huì)引入虛約束。F=3n-2PL-PH
=3×3-2×4-0
=1鏈接動(dòng)畫F=3n-2PL-PH
=3×4-2×6-0
=0
?鏈接動(dòng)畫曲柄聯(lián)動(dòng),轉(zhuǎn)向相同,傳動(dòng)可靠。計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)3)兩構(gòu)件上兩點(diǎn)間的距離保持恒定不變,若用兩轉(zhuǎn)動(dòng)副桿聯(lián)接,會(huì)引入虛約束。計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)F=原動(dòng)件數(shù),機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)F=3×3-2×4-0=1例1:計(jì)算偏心油泵機(jī)構(gòu)自由度,判斷其運(yùn)動(dòng)確定性平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算實(shí)例F=原動(dòng)件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)F=3×3-2×4-0=1例2:計(jì)算顎式破碎機(jī)的主體機(jī)構(gòu)自由度,判斷其運(yùn)動(dòng)確定性1—機(jī)架;2—偏心軸;3—?jiǎng)宇€板;4—肋板;5—輪鏈接動(dòng)畫平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算實(shí)例F=原動(dòng)件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)F=3×5-2×7-0=1例3:計(jì)算下圖所示機(jī)構(gòu)自由度,判斷其運(yùn)動(dòng)確定性平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算實(shí)例F=原動(dòng)件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)F=3×7-2×10-0=1例4:計(jì)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(jì)算實(shí)例F=原動(dòng)件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)F=3×7-2×10-0=1例5:計(jì)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(jì)算實(shí)例F=原動(dòng)件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)F=3×7-2×9-1=2例6:計(jì)算大篩機(jī)構(gòu)的自由度,判斷其運(yùn)動(dòng)確定性復(fù)合鉸鏈虛約束局部自由度鏈接動(dòng)畫鏈接動(dòng)畫平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算實(shí)例
F=3n-2PL-PH=3×6-2×8-1=1F=原動(dòng)件數(shù)→運(yùn)動(dòng)確定例7:計(jì)算牛頭刨床機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算實(shí)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(jì)方案,試分析其能否實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。如不能,提出改進(jìn)方案。學(xué)生作答計(jì)算自由度該機(jī)構(gòu)的活動(dòng)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(dòng),也無法實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算實(shí)例
根據(jù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)確定條件,應(yīng)調(diào)整其構(gòu)件數(shù)、運(yùn)動(dòng)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(jì)算實(shí)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(dòng)件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)自由度數(shù)=原動(dòng)件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)自由度計(jì)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(dòng)件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)自由度數(shù)=原動(dòng)件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)自由度計(jì)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(dòng)件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)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(jì)算練習(xí)題F=3n-2PL-PH
=3
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