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正文內(nèi)容

平面機構的自由度和速度分析(編輯修改稿)

2025-02-17 15:14 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 度 低副約束數(shù) 高副約束數(shù) 3 n 2 PL 1 Ph 平面機構的自由度計算公式: F=3n2 Pl Ph 活動構件數(shù) 低副數(shù) 高副數(shù) 解:活動構件數(shù) n = 3 低副數(shù) Pl= 4 F=3n - 2Pl - Ph =3 3 - 2 4 =1 高副數(shù) Ph= 0 例題 計算曲柄滑塊機構的自由度 。 S3 1 2 3 F=3n(2 Pl + Ph)=3n2Pl Ph 0 =0 0 可以運動,可能成為機構。 不能運動,為桁架結構。 不能運動,為超靜定結構。 ◆ 問題: 當運動鏈滿足什么條件才能具有確定運動而成為機構 ? A B C F=3n2Pl –Ph =3?22?3–0=0 F=3n2Pl –Ph =3?32?4–0=1 給定 一個 獨立運動參數(shù) , 其余構件有確定運動 。 二、運動鏈具有確定運動而成為機構的條件 ? 3)原動件數(shù)應等于運動鏈的自由度數(shù) (自由度=原動數(shù)) 。 2)運動鏈自由度數(shù)應大于零 ( F 0) 1)運動鏈有機架; F=3n2Pl –Ph =3?42?5–0=2 給定一個獨立運動參數(shù) , 機構沒有確定運動 。 給定 兩個 獨立運動參數(shù) , 機構有確定運動 。 給定一個獨立運動后機構的運動效果 例題分析 1 3 4 5 2 F O 6 C B D E A 計算圖示 顎式破碎機 的自由度 n = Pl = Ph = 0 F=3n2PlPh =3?52?7–0 =1 計算下列機構的自由度,并判斷其運動是否確定。 n = Pl = Ph = 0 n = Pl = Ph = 1 F = 3n -( 2Pl + Ph ) =3 5 -( 2 7 + 0) = 1 F = 3n -( 2Pl + Ph ) =3 4 -( 2 5 + 1 ) = 1 ★ 復合鉸鏈 ( Compound hinges) —— 兩個以上構件同在一處以 轉動副 相聯(lián)接 。 三 、 計算機構自由度應注意的事項 m個構件以復合鉸鏈聯(lián)接所構成的轉動副數(shù)為 (m1)個 。 注意:復合鉸鏈只存在于轉動副中。 n = 7 F=3n2PlPh =3?72?10–0 =1 Pl = 10 Ph = 0 例 試計算圖示圓盤鋸機構的自由度。 ★ 局部自由度 F′( Passive DOF) —— 構件所具有的與其他構件運動無關的局部運動。 n = Pl = Ph = 1 F=3n2PlPh =3?32?3–1 =2 局部自由度一般存在于高副中。 ?注意: 計算機構自由度時 , 應將局部自由度除去不計 。 去除局部自由度應采取的措施: ( 1)設想將滾子與安裝滾子的構件焊成一體,預先排除局部自由度,再計算機構自由度 —— 剛化法 。 ( 2)直接從機構自由度計算公式中減去局部自由度的數(shù)目 F'。 n = Pl = Ph = 1 、 F′=1 F=3n2PlPhF′ =3?32?3–11 =1 n = Pl = Ph = 1 F=3n2PlPh =3?22?2–1 =1 ★ 虛約束 P′( Redundant constraints) —— 為改善構件的受力狀態(tài)、剛度、強度等所引入的約束,不起獨立的約束作用。 F=3n2 pl – ph =3 3 2 40=1 F=3n2 pl – ph =3 4 2 60=0 機車車輪聯(lián)動機構 分析: E3和 E5點的軌跡重合 , 引入一個虛約束 正確計算: F=3n2Pl – Ph + P′ =3 4 2 60+1=1 ?注意: 計算機構自由度時 , 應將 虛約束 除去不計。 去除虛約束應采取的措施: ( 1) 不預先排除虛約束 , 將因虛約束而減少的自由度 P′再加上 。 即: F=3n 2Pl Ph + P′ ( 2) 預先排除虛約束 , 即將引起虛約束的附加構件和與此構件相關的運動副去除 。 自由度計算公式仍為 F=3n 2Pl Ph ? 虛約束常出現(xiàn)的情況: 1. 如果轉動副聯(lián)接的是兩構件上運動 軌跡相重合 的點 , 則該聯(lián)接引入 1個虛約束 。 F=3n2 pl – ph =3 4
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