平面機(jī)構(gòu)的自由度及確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條(已修改)
2025-05-30 02:37 本頁面
【正文】 167。 2— 3 平面機(jī)構(gòu)的自由度及確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條件 一、構(gòu)件的自由度和約束 構(gòu)件的自由度 (Degree of FreedomDOF） 相對(duì)于參考系構(gòu)件所具有的 獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的可能性 ， 或者說 確定構(gòu)件位置所需的 獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的參數(shù) 。 如圖，一個(gè)在平面內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件（自由構(gòu)件）在 xoy坐標(biāo)系中，其獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的可能性有： x 、 y 、 o 。 ∴ 每個(gè)自由構(gòu)件有 3個(gè)自由度 。 約束 (Constraints） 限制構(gòu)件相對(duì)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的作用 ，稱為 約束 。 運(yùn)動(dòng)副的約束特點(diǎn) 轉(zhuǎn)動(dòng)副 名稱 表示方法 約束 （自由度）相對(duì)運(yùn)動(dòng) 移動(dòng)副 高 副 A n n t t A x、 y A （ 2個(gè)） （ 1個(gè)） y 、 （ 2個(gè)） x （ 1個(gè)） n n （ 1個(gè)） t t A （ 2個(gè)） ∴ 每個(gè)低副 引入 2個(gè)約束 ； 每個(gè)高副 引入 1個(gè)約束 。 二、平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式 機(jī)構(gòu)的自由度 是指 機(jī)構(gòu)具有獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目 ，或者說是 確定機(jī)構(gòu)的位置所需要的獨(dú)立的廣義坐標(biāo)的數(shù)目 。 假設(shè)一個(gè)機(jī)構(gòu)共有 n個(gè)活動(dòng)構(gòu)件（ 不包括機(jī)架 ），顯然，這 n個(gè)活動(dòng)構(gòu)件在未用運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接之前相對(duì)于機(jī)架 共有 3n個(gè)自由度 ，但它們通過運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接起來組成機(jī)構(gòu)后，就引入了約束。前面討論過， 每個(gè)低副引入 2個(gè)約束 ， 每個(gè)高副引入 1個(gè)約束 。 ∴ 若機(jī)構(gòu)共有 PL個(gè)低副， PH個(gè)高副，則機(jī)構(gòu)受到的 總約束數(shù) 為 2PL+PH個(gè)。 ∴ 自由度的計(jì)算公式為： F = 3n （ 2PL+PH） = 3n 2PLPH 三、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件 由前述可知，從動(dòng)件是不能獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的，只有原動(dòng)件才能獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。通常原動(dòng)件是與機(jī)架用 低副 相聯(lián)的，所以每個(gè)原動(dòng)件只能給定一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng) （如 電動(dòng)機(jī) 具有一個(gè)獨(dú)立的轉(zhuǎn)動(dòng)， 內(nèi)燃機(jī)活塞 具有一個(gè)獨(dú)立的移動(dòng)）。 ∴ 機(jī)構(gòu)具
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