機械設(shè)計基礎(chǔ)-文庫吧
2025-07-20 16:24 本頁面
【正文】 條件下都能有確定的相對運動運動？ 平面機構(gòu)的自由度 圖 27 a b 在圖 a的五桿機構(gòu)中，當給定一個原動件的獨立運動參數(shù)時，構(gòu)件 4的運動并不確定，可能是實線位置，也可能是虛線位置。對該機構(gòu)必須給定兩個構(gòu)件的運動，機構(gòu)的運動才能夠完全確定。 正相反，在圖 b的四桿機構(gòu)中，給定一個原動件的獨立參數(shù)，機構(gòu)就具有運動。那么機構(gòu)在什么條件下才能具有確定運動呢？這是本節(jié)的第一個問題。 圖 27 a b 1．機構(gòu)具有確定運動的條件 為了說明機構(gòu)具有確定運動的條件，我們要首先定義構(gòu)件自由度的概念。 構(gòu)件自由度是指構(gòu)件具有獨立運動的數(shù)目 。 同樣的 ， 我們可以定義機構(gòu)自由度為：機構(gòu)具有獨立運動 （ 獨立參數(shù) ） 的數(shù)目 。 獨立運動個數(shù)實質(zhì)上也就是原動件個數(shù) 。 絕大多數(shù)原動件與機架相連 ， 原動件給定獨立運動時 ，其從動件都應(yīng)有確定運動 ， 就是說機構(gòu)有一個獨立運動（ 如驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動 、 液壓驅(qū)動缸的移動等 ） 思考：下面兩機構(gòu)自由度個數(shù) 機構(gòu)具有確定運動的條件是 ： 機構(gòu)的自由度數(shù)等于機構(gòu)的原動件數(shù)，既機構(gòu)有多少個自由度，就應(yīng)該給機構(gòu)多少個原動件 如圖 27a中的機構(gòu) ， 顯然必須給五桿機構(gòu)兩個原動件 ， 機構(gòu)才有確定的運動 。 相反 ， 如果給四桿機構(gòu)兩個原動件 ，則機構(gòu)將無法運動 。 2．平面機構(gòu)自由度的計算公式 作為平面機構(gòu)，我們知道其運動副只能是低副（轉(zhuǎn)動副和移動副）和高副組成。 平面機構(gòu)中每個構(gòu)件有 3個自由度 在低副中， 十分顯然 轉(zhuǎn)動副和移動副分別限制了構(gòu)件的兩個自由度（即兩個移動或一個移動和一個轉(zhuǎn)動）， 也就是說使機構(gòu)減少了兩個自由度 ； 在高副中，只限制了兩個構(gòu)件沿接觸點公法線方向的移動，也就是說構(gòu)件減少了一個自由度 。 假設(shè)在一個平面機構(gòu)中有 n個活動構(gòu)件 （機架不計入其內(nèi)） ，則組成機構(gòu)的構(gòu)件共有 3n個自由度。組成機構(gòu)之后，假如引入了 Pl個低副和 Ph個高副，顯然由于運動副的引入共使機構(gòu)減少了 2Pl+Ph個自由度。因此，可以得到平面機構(gòu)的自由度計算公式為： F=3n－ 2Pl－ Ph 該式也稱作 平面機構(gòu)的自由度公式（又稱為 契貝謝夫公式 ）。 圖 2－
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