機(jī)械原理第二章結(jié)構(gòu)分析(編輯修改稿)
2025-06-20 11:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 Pl=5, Ph=0 F = 3n－ 2Ph－ Ph = 3 42 5 = 2 結(jié)論： n=2, Pl=3, Ph=0 F=3n－ 2Pl－ Ph =3 22 3=0 n=3, Pl=5, Ph=0 F=3n－ 2Pl－ Ph =3 32 5=1 1) 若機(jī)構(gòu)自由度 Ｆ ≤ ０，則機(jī)構(gòu)不能動； n=3, Pl=4, Ph=0 F=3n－ 2Pl－ Ph =3 32 4=1 n=4, Pl=5, Ph=0 F=3n－ 2Pl－ Ph =3 42 5=2 2) 若 Ｆ ０且與原動件數(shù)相等，則機(jī)構(gòu)各構(gòu)件間的相對運(yùn)動是確定的； 4) 若 Ｆ 0，而原動件數(shù) F，則構(gòu)件間不能運(yùn)動或產(chǎn)生破壞。 3) 若 Ｆ 0，而原動件數(shù) F，則構(gòu)件間的運(yùn)動是不確定的； 結(jié)論 —— 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件是：機(jī)構(gòu)的原動件數(shù)等于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù) 。 三、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時應(yīng)注意的事項(xiàng) 由兩個以上構(gòu)件在同一處構(gòu)成的 重合轉(zhuǎn)動副 稱為復(fù)合鉸鏈。 3 1 8 2 4 5 6 7 F = 3n2plph = 3 72 60 = 9 ??? 由 m個構(gòu)件構(gòu)成的復(fù)合鉸鏈應(yīng)當(dāng)包含 (m1)個轉(zhuǎn)動副。 3 1 2 3 2 1 F = 3n2plph = 3 72 100 = 1 3 1 8 2 4 5 6 7 2. 局部自由度 處理方式： 在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時，局部自由度應(yīng)當(dāng)舍棄不計(jì) 。 不影響機(jī)構(gòu)整體運(yùn)動的自由度，稱為局部自由度。 F = 3n2plph = 3 32 31 = 2 F = 3n2plph = 3 22 21 = 1 3. 虛約束 3 1 D C 2 4 B A C B 3 1 1 D M N 2 4 5 A F=3n2plph=3 32 4=1 F=3n2plph=3 42 6=0 ??? F=3 12 2=1 3 1 1 M N 2 4 N M 在機(jī)構(gòu)中，有些約束所起的限制作用可能是重復(fù)的，這種不起 獨(dú)立 限制作用的約束稱為虛約束。 處理方式： 應(yīng)在計(jì)算結(jié)果中加上虛約束數(shù)，或先將產(chǎn)生虛約束的構(gòu)件和運(yùn)動副去掉，然后再進(jìn)行計(jì)算。 F=3n2plph=3 42 6=0 3 1 D C M N 2 4 5 B A N180。 ● 有虛約束的機(jī)構(gòu)，其相關(guān)尺寸的制造精度要求高，增大了制造成本。 ● 機(jī)構(gòu)中的虛約束數(shù)越多，要求精度高的尺寸參數(shù)就越多，制造難度也就越大。 ● 虛約束的多少也是機(jī)構(gòu)性能的一個重要指標(biāo)； ● 改善構(gòu)件的受力情況； ● 保證機(jī)械順利通過某些特殊位置等。 虛約束對機(jī)構(gòu)工作性能的影響： 常見的虛約束有以下幾種情況 : 1) 當(dāng)兩構(gòu)件組成多個移動副，且其導(dǎo)路互相平行或重合時，則只有一個移動副起約束作用，其余都是虛約束。 帶虛約束的凸輪機(jī)構(gòu) E E39。 帶虛約束的曲軸 2) 當(dāng)兩構(gòu)件構(gòu)成多個轉(zhuǎn)動副，且軸線互相重合時，則只有一個轉(zhuǎn)動副起作用，其余轉(zhuǎn)動副都是虛約束。 3) 如果機(jī)構(gòu)中兩活動構(gòu)件上某兩點(diǎn)的距離始終保持不變，此時若用具有兩個轉(zhuǎn)動副的附加構(gòu)件來連接這兩個點(diǎn)，則將會引入一個虛約束。 F=3n2plph=3 42 6= 0 ??? 帶虛約束的桿機(jī)構(gòu) 4) 機(jī)構(gòu)中對運(yùn)動起重復(fù)限制作用的對稱部分也往往會引入虛約束。 帶虛約束的行星輪系 239。 2 2 3 1 F=3n2plph=3 52 56= 1 ??? 虛約束的本質(zhì)是什么 ? 從運(yùn)動的角度看，虛約束就是 “ 重復(fù)的約束 ”
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