平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析(2)(編輯修改稿)
2025-05-26 06:12 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 出 (活動(dòng)構(gòu)件 ) 不計(jì) → 除去不計(jì) 未考慮局部自由度時(shí)的機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算 。 F?3n?2pL?pH?3?3?2?3?1?2 考慮局部自由度時(shí)的機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算 。 設(shè)想將滾子與從動(dòng)件焊成一體 F?3?2?2?2?1?1 計(jì)算時(shí)減去局部自由度 FP F?3?3?2?3?1?1(局部自由度 )?1 ? 定義 : 在運(yùn)動(dòng)副的約束中，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(chēng)為虛約束。 ? 特點(diǎn) : 先將產(chǎn)生虛約束的構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副去掉，然后再進(jìn)行計(jì)算。 虛約束發(fā)生的場(chǎng)合 ⑴ 兩構(gòu)件間構(gòu)成多導(dǎo)路平行的移動(dòng)副 兩構(gòu)件構(gòu)成多個(gè) 導(dǎo)路平行的移動(dòng)副 ⑵ 兩構(gòu)件間構(gòu)成多軸線重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副 兩構(gòu)件構(gòu)成多個(gè) 軸線重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副 1 B 3 4 2 A ⑶ 機(jī)構(gòu)中對(duì)傳遞運(yùn)動(dòng)不起獨(dú)立作用的對(duì)稱(chēng)部分 對(duì)稱(chēng)布置的兩個(gè)行星輪 2?和 2?引入了兩個(gè)虛約束 。 未去掉虛約束時(shí) F? 3n?2pL?pH?3?5?2?5?1?6? ?1 行星輪系 去掉虛約束后 F? 3n?2pL?pH?3?3?2?3?1?2?1 1 2 3 4 A D B C 2? 2? ⑷ 聯(lián)接構(gòu)件與被聯(lián)接構(gòu)件上聯(lián)接點(diǎn)的軌跡重合 附加的構(gòu)件 4引入了一個(gè)約束，但這個(gè)約束對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)不起實(shí)際約束作用，為虛約束。去掉虛約束后 F? 3n?2pL?pH?3?3?2?4?1 1 2 3 4 A B D F E C 4 3 1 2 5 A B C D 平行四邊形機(jī)構(gòu) 橢圓儀機(jī)構(gòu) 構(gòu)件 2和 4在 E點(diǎn)軌跡重合 構(gòu)件 1和 2在 B點(diǎn)軌跡重合 帶虛約束的凸輪機(jī)構(gòu) 常見(jiàn)的虛約束 ? １）當(dāng)兩構(gòu)件組成多個(gè)移動(dòng)副，且其導(dǎo)路互相平行或重合時(shí)，則只有一個(gè)移動(dòng)副起約束作用，其余都是虛約束。 ? ２）當(dāng)兩構(gòu)件構(gòu)成多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，且軸線互相重合時(shí)，則只有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副起作用，其余轉(zhuǎn)動(dòng)副都是虛約束。 帶虛約束的曲軸 帶虛約束的行星輪系 ? 3）機(jī)構(gòu)中對(duì)運(yùn)動(dòng)起重復(fù)限制作用的對(duì)稱(chēng)部分也往往會(huì)引入虛約束。 虛約束的作用 ⑴ 改善構(gòu)件的受力情況 ， 分擔(dān)載荷或 平衡慣性力 ， 如多個(gè)行星輪 。 ⑵ 增加 結(jié)構(gòu)剛度 ， 如軸與軸承 、 機(jī)床導(dǎo)軌 。 ⑶ 提高運(yùn)動(dòng)可靠性和工作的穩(wěn)定性 ， 如機(jī)車(chē)車(chē)輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu) 。 注意 ：機(jī)構(gòu)中的虛約束都是在一定的幾何條件下出現(xiàn)的 ， 如果這些幾何條件不滿(mǎn)足 ， 則虛約束將變成實(shí)際有效的約束 ， 從而使機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng) 。 解 : 因素，解得： K=9, n=K－ 1=8 → 原動(dòng)件數(shù) ＜ F → 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不確定 → 結(jié)論錯(cuò)誤！ ： n=7， → 原動(dòng)件數(shù) = F → 機(jī)構(gòu)有確定 運(yùn)動(dòng) PL=10， PH=1， 原動(dòng)件數(shù) =2 → F=3n－ 2PL－ PH=3 8－ 2 10－ 1=3 PL=9， PH=1 F=3 7－ 2 9 － 1=2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 局 虛 復(fù)合 例 :圖 117 P14 例 112
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