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1、平面机构的自由度,平面机构的自由度,平面机构的自由度就是该机构中各构件相对于机架所具有的独立运动的数目,F=3n-2PL-PH,平面机构的自由度,平面机构的自由度,F=3n-2PL-PH,F-机构自由度 n-可动构件数 PL-低副数 PH-高副数,平面机构的自由度,平面机构的自由度,例11 计算图示内燃机机构的自由度。 解：,F=3n-2PL-PH =35-26-2 =1,平面机构的自由度,计算机构自由度时应注意的问题,复合铰链 两个以上构件组成两个或多个共轴线的转动副。 转动副数=构件数1,平面机构的自由度,平面机构的自由度,例12 计算图示摆筛机构的自由度。 解：,F=3n-2PL-PH
2、=35-27 =1,平面机构的自由度,计算机构自由度时应注意的问题,局部自由度 机构中不影响其输出与输入关系的个别构件的独立运动自由度。 在计算机构自由度时，可预先排除。,平面机构的自由度,计算机构自由度时应注意的问题,虚约束 在机构中与其它约束重复而不起限制运动作用的约束。 在计算机构自由度时应当略去不计。,平面机构的自由度,计算机构自由度时应注意的问题,F=34-26=0 当机构中存在虚约束时，其消除办法是把含有虚约束的构件及其组成的运动副去掉。,F=33-24=1,平面机构的自由度,计算机构自由度时应注意的问题,虚约束 a、两构件在同一导路或重复导路上形成多个移动副,平面机构的自由度,计
3、算机构自由度时应注意的问题,a、两构件在同一导路或重复导路上形成多个移动副。 虚约束的作用： 使针杆导向稳定。,平面机构的自由度,计算机构自由度时应注意的问题,虚约束 b、两构件在同一轴线上形成多个转动副,平面机构的自由度,计算机构自由度时应注意的问题,b、两构件在同一轴线上形成多个转动副 作用：避免转轴处于悬臂状态，改善受力状态。,平面机构的自由度,计算机构自由度时应注意的问题,虚约束 c、用一个构件和两个转动副去联结两构件上距离始终保持不变的一个动点和一个定点。,平面机构的自由度,计算机构自由度时应注意的问题,c、用一个构件和两个转动副去联结两构件上距离始终保持不变的一个动点和一个定点。
4、作用：使从动件3与机架共线的瞬时转向稳定。,平面机构的自由度,平面机构的自由度,计算机构自由度时应注意的问题,虚约束 d、 用一个构件和两个转动副去联结两构件上距离始终不变的两个动点,平面机构的自由度,计算机构自由度时应注意的问题,d、 用一个构件和两个转动副去联结两构件上距离始终不变的两个动点。 作用：使从动件6与机架共线的瞬时转向稳定。,平面机构的自由度,平面机构的自由度,计算机构自由度时应注意的问题,虚约束 e、 原动件与输出构件之间采用多组完全相同的运动链。,平面机构的自由度,计算机构自由度时应注意的问题,e、 原动件与输出构件之间采用多组完全相同的运动链。 作用：使机构受力均匀,平面
5、机构的自由度,计算机构自由度时应注意的问题,例13 计算图示发动机配气机构的自由度 。 F=3n-2PL-PH =36-28-1 =1,平面机构的自由度,构件系统具有确定运动的条件,F=3n-2PL-PH =33-24 =1 外部给予原动件1一个独立位置参数1，则该机构所有构件的位置都将被确定。,平面机构的自由度,构件系统具有确定运动的条件,F=3n-2PL-PH =34-25 =2 外部给予原动件1、4两个独立位置参数1 、2 ，则该机构所有构件的位置都将被确定。,平面机构的自由度,构件系统具有确定运动的条件,F=3n-2PL-PH =2 如外部只给予原动件1一个独立位置参数1 ，则该机构可
6、处于实线位置，也可处于虚线位置。从动件2、3、4的位置不能确定，不能称为机构。,平面机构的自由度,构件系统具有确定运动的条件,图示五个构件的组合 F=3n-2PL-PH =34-26 =0 各构件之间没有相对运动，称为刚性桁架。,平面机构的自由度,构件系统具有确定运动的条件,图示三个构件的组合 F=3n-2PL-PH =32-23 =0 各构件之间没有相对运动，也是刚性桁架 。,平面机构的自由度,构件系统具有确定运动的条件,图示四个构件的组合 F=3n-2PL-PH =33-25 = 1 该组合的约束过多，称为超静定桁架。,平面机构的自由度,构件系统具有确定运动的条件,构件系统成为机构的充分必
7、要条件是： 1、构件系统的自由度必须大于零； 2、原动件数目与其自由度必须相等。,平面机构的自由度,计算构件系统自由度的实用意义,1、判定机构运动设计方案是否合理； 2、改进不合理的运动设计方案，使之具有确定的相对运动。,平面机构的自由度,计算构件系统自由度的实用意义,1、判定机构运动设计方案是否合理,构件系统(运动链)的自由度 F0， 原动件数W=F,平面机构的自由度,构件系统具有确定运动的条件,2、改进不合理的运动设计方案，使之具有确定的相对运动。,对于运动不确定的构件系统，用增加约束或原动件的方法。 F=3n-2PL-PH =34-25 = 2,平面机构的自由度,构件系统具有确定运动的条
8、件,F=3n-2PL-PH =34-25 = 2,F=3n-2PL-PH =35-27 = 1,平面机构的自由度,构件系统具有确定运动的条件,2、改进不合理的运动设计方案，使之具有确定的相对运动。 对于F=0的构件系统，可在机构中适当位置，用增加一构件带一平面低副的方法来解决。,平面机构的自由度,构件系统具有确定运动的条件,F=33-24-1 = 0,F=34-25-1 = 1,平面机构的自由度,构件系统具有确定运动的条件,2、改进不合理的运动设计方案，使之具有确定的相对运动。 对于F=0的构件系统，可在机构中适当位置，用增加一构件带一平面低副的方法来解决。,平面机构的自由度,构件系统具有确定运动的条件,F=3n-2PL-PH =35-27-1 = 0,平面机构的自由度,构件系统具有确定运动的条件,F=3n-2PL-PH =35-27 = 1,平面机构的自由度,构件系统具有确定运动的条件,F=3n-2PL-PH =35-27 = 1,平面机构的自由度,构件系统具有确定运动的条件,F=3n-2PL-PH =35-27 = 1,平面机构的自由度,作业 15 、16、,