機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第1章平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析(完整版)
【正文】 自由度 。 1 2 3 1 2 3 F=3n2PLPHFP =3 3 2 311 =1 本例中局部自由度 FP=1 或計(jì)算時(shí)去掉滾子和鉸鏈： F=3 2 － 2 2 － 1 =1 出現(xiàn)在加裝滾子的場(chǎng)合 ， 計(jì)算時(shí)應(yīng)去掉 Fp。 AB＝ CD＝ EF 虛約束 出現(xiàn)虛約束的場(chǎng)合： 1） .兩構(gòu)件聯(lián)接前后 ， 聯(lián)接點(diǎn)的軌跡重合 ， 2） .兩構(gòu)件間組成多個(gè)導(dǎo)路平行的移動(dòng)副時(shí) ， 只有一個(gè)移動(dòng)副起作用 ， 其余都是虛約束 。 ② 增加機(jī)構(gòu)的剛度 ， 如軸與軸承 、 機(jī)床導(dǎo)軌 。 1－ 4 速度瞬心及其在機(jī)構(gòu)速度分析 上的應(yīng)用 機(jī)構(gòu)速度分析的圖解法有：速度瞬心法 、 相對(duì)運(yùn)動(dòng)法 、線圖法 。 瞬心數(shù)目 ∵ 每?jī)蓚€(gè)構(gòu)件就有一個(gè)瞬心 ∴ 根據(jù)排列組合 瞬心 數(shù)為： P12 P23 P13 1 2 3 若機(jī)構(gòu)中有 K個(gè)構(gòu)件 ， 則 N＝ K(K1)/2 構(gòu)件數(shù) 4 5 6 8 瞬心數(shù) 6 10 15 28 1 2 1 2 t t 1 機(jī)構(gòu)瞬心位置的確定 觀察法 適用于求通過運(yùn)動(dòng)副 直接相聯(lián)的兩構(gòu)件 瞬心位置 。 定義： 三個(gè)彼此作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件共有 三個(gè)瞬心 ， 且它們 位于同一條直線上 。 ③求瞬心 P24的速度 。 V2＝ V P12＝ L(P13P12) ω4 VP24＝ μ l(P24P12) ω2 相對(duì)瞬心位于兩絕對(duì)瞬心之間，兩構(gòu)件轉(zhuǎn)向相反。 ③ 僅適于 求速度 V,使應(yīng)用有一定局限性。 本章重點(diǎn)： ? 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的測(cè)繪方法 。 ω3 /ω2 ＝ P12P23 / P13P23 推廣到一般： ωi /ωj ＝ P1jPij / P1iPij 結(jié)論 : ① 兩構(gòu)件的角速度之比等于絕對(duì)瞬心至相對(duì) 瞬心的距離之反比 。 相對(duì)瞬心位于兩絕對(duì)瞬心的同一側(cè)，兩構(gòu)件轉(zhuǎn)向相同 ω3 b)高副機(jī)構(gòu) 已知構(gòu)件 2的轉(zhuǎn)速 ω2，求構(gòu)件 3的角速度 ω3 。 n n P12 P13 ② 根據(jù)三心定律和公法線 n－ n求瞬心的位置 P12 。 ω2 VP24＝ LP24P14 (證明見 P15) 例 1：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的瞬心 解：該機(jī)構(gòu)瞬心數(shù) N=4 （ 41） /2=6個(gè)。 瞬心位置據(jù)其定義求出 。 一 、 速度瞬心及其求法 絕對(duì)瞬心 －兩剛體之一是靜止的 ， 重合點(diǎn)絕對(duì)速度為零 。 要求高制造精度 注意： 各種出現(xiàn)虛約束的場(chǎng)合都是有條件的 ! C D A B G F o E E’ ⑧ 計(jì)算圖 117a大篩機(jī)構(gòu)的自由度 。 (需要證明 ) ， 兩構(gòu)件上的兩點(diǎn)距離始終不變 。 1 2 3 1 2 3 解： n= 4， PL= 6， F=3n
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