[工學(xué)]平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算(編輯修改稿)
2025-02-11 20:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 112 回轉(zhuǎn)副約束 yx2z1 1． 低副 自用盤編號(hào) JJ321002 如圖 38所示，約束了沿 Y軸方向的移動(dòng)和在平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)自由度，只保留沿 X軸方向移動(dòng)的自由度。 12xy（ 2）移動(dòng)副 圖 113 移動(dòng)副約束 自用盤編號(hào) JJ321002 如圖 310所示，只約束了沿接觸處公法線 nn方向移動(dòng)的自由度，保留繞接觸處的轉(zhuǎn)動(dòng)和沿接觸處公切線 tt方向移動(dòng)的兩個(gè)自由度。 2． 高副 圖 114 高副約束 12ttnnA自用盤編號(hào) JJ321002 結(jié)論 : ① 每個(gè)低副引入兩個(gè)約束，使機(jī)構(gòu)失去兩個(gè)自由度； ② 每個(gè)高副引入一個(gè)約束，使機(jī)構(gòu)失去一個(gè)自由度。 自用盤編號(hào) JJ321002 自由度計(jì)算公式 n：機(jī)構(gòu)中活動(dòng)構(gòu)件數(shù)， n=N1。 Pl ：機(jī)構(gòu)中低副數(shù)； Ph ：機(jī)構(gòu)中高副數(shù)； F ：機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)； 則 F = 3n 2Pl Ph 計(jì)算實(shí)例 n = 3, Pl = 4, Ph = 0 F = 3n 2Pl Ph =3 3 2 4 0 = 1 自用盤編號(hào) JJ321002 計(jì)算曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的自由度 。 解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù) n= 3 低副數(shù) PL= 4 F=3n － 2PL － PH =3 3 － 2 4 =1 高副數(shù) PH= 0 S3 1 2 3 自用盤編號(hào) JJ321002 1）四桿機(jī)構(gòu) ： n=3 PL=4 PH=0 F=3n2PLPH=3 32 40=1 2）五桿機(jī)構(gòu)： n=4 PL=5 PH=0 F=3n2PLPH=3 42 50=2 3）凸輪機(jī)構(gòu)： n=2 PL=2 PH=1 F=3n2PLPH=1 常見機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算 1 2 3 自用盤編號(hào) JJ321002 3 2 0lhF n p p? ? ? ? 要使所設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)，組成運(yùn)動(dòng)鏈的各構(gòu)件之間必須具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。不能產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)或作無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)鏈均不能成為機(jī)構(gòu)。 如圖 (a)所示的平面三構(gòu)件運(yùn)動(dòng)鏈，其自由度 。 表明該運(yùn)動(dòng)鏈中各構(gòu)件間已無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，只構(gòu)成了一個(gè)剛性桁架，因而不能成為機(jī)構(gòu)。 4）剛性桁架 自用盤編號(hào) JJ321002 3 2 1lhF n p p? ? ? ? ?F=1圖 (b)所示的平面四構(gòu)件運(yùn)動(dòng)鏈，其自由度 ， 表明該運(yùn)動(dòng)鏈由于約束過多，已成為超靜定桁架了，也不能成為機(jī)構(gòu)。 5）超靜定桁架 自用盤編號(hào) JJ321002 ?計(jì)算實(shí)例 n =5, Pl = 7, Ph = 0 F = 3n – 2Pl – Ph = 3 5 – 2 7 – 0 = 1 解： 自用盤編號(hào) JJ321002 解： n＝ 3， PL＝ 4， PH ＝ 0，則 F＝ 3n－ 2PL－ PH ＝ 3 x 3 － 2 x 4－ 0＝ 1 計(jì)算圖示顎式破碎機(jī)主體結(jié)構(gòu)的自由度 自用盤編號(hào) JJ321002 解： n＝ 4， PL＝ 5， PH ＝ 1，則 F＝ 3n－ 2PL－ PH ＝ 3 x 4 － 2 x 5－ 1＝ 1 計(jì)算圖示活塞泵的自由度 自用盤編號(hào) JJ321002 F=3n 2PLPH =3*72*84 =1 自用盤編號(hào) JJ321002 二、自由度計(jì)算時(shí)應(yīng)注意的幾種情況 兩個(gè)以上構(gòu)件在同一軸線處用轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，就形成了復(fù)合鉸鏈。 自用盤編號(hào) JJ321002 慣性篩機(jī)構(gòu) C處為復(fù)合鉸鏈 n = 5, Pl = 7, Ph = 0 = 3 5 2 7 – 0 = 1 F = 3n 2Pl – Ph 三個(gè)構(gòu)件在同一軸線處，兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。 推理： m個(gè)構(gòu)件時(shí)，有 m–1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副。 自用盤編號(hào) JJ321002
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