3chap平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及自由度(編輯修改稿)
2025-07-16 07:49 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 37所示。即沿x軸和y軸移動(dòng)，以及在xOy平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)。為了使組合起來(lái)的構(gòu)件能產(chǎn)生確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，有必要探討平面機(jī)構(gòu)自由度和平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件。圖37 構(gòu)件的自由度3．3．1 平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式 如前所述，一個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)的自由構(gòu)件具有三個(gè)自由度。因此，平面機(jī)構(gòu)的每個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，在未用運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接之前，都有三個(gè)自由度。當(dāng)兩個(gè)構(gòu)件組成運(yùn)動(dòng)副之后，它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng)就受到約束，使得某些獨(dú)立的相對(duì)運(yùn)動(dòng)受到限制。對(duì)獨(dú)立的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的限制，稱(chēng)為約束。約束增多，自由度就相應(yīng)減少。由于不同種類(lèi)的運(yùn)動(dòng)副引入的約束不同，所以保留的自由度也不同。1． 低副（1）移動(dòng)副如圖38所示，約束了沿一個(gè)軸方向的移動(dòng)和在平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)自由度，只保留沿另一個(gè)軸方向移動(dòng)的自由度。（2）回轉(zhuǎn)副如圖39所示，約束了沿兩個(gè)軸移動(dòng)的自由度，只保留一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度。 圖38 移動(dòng)副約束 圖39 回轉(zhuǎn)副約束2． 高副如圖310所示，只約束了沿接觸處公法線(xiàn)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(xiàn)tt方向移動(dòng)的兩個(gè)自由度。圖310 高副約束結(jié)論：在平面機(jī)構(gòu)中，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。如果一個(gè)平面機(jī)構(gòu)中包含有n個(gè)活動(dòng)構(gòu)件（機(jī)架為參考坐標(biāo)系，因相對(duì)固定，所以不計(jì)在內(nèi)），其中有PL個(gè)低副和PH個(gè)高副。則這些活動(dòng)構(gòu)件在未用運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接之前，其自由度總數(shù)為3n。當(dāng)用PL個(gè)低副和PH個(gè)高副聯(lián)接成機(jī)構(gòu)之后，全部運(yùn)動(dòng)副所引入的約束為2PL+PH 。因此活動(dòng)構(gòu)件的自由度總數(shù)減去運(yùn)動(dòng)副引入的約束總數(shù)，就是該機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)，用F表示，有：F=3n2PLPH （31）式（31）就是平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式。由公式可知，機(jī)構(gòu)自由度F取決于活動(dòng)構(gòu)件的數(shù)目以及運(yùn)動(dòng)副的性質(zhì)和數(shù)目。機(jī)構(gòu)的自由度必須大于零，機(jī)構(gòu)才能夠運(yùn)動(dòng)，否則成為桁架。例33 計(jì)算圖36b所示的活塞泵的自由度。解：除機(jī)架外，活塞泵有四個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，n=4；四個(gè)回轉(zhuǎn)副和一個(gè)移動(dòng)副共5個(gè)低副，PL=5；一個(gè)高副，PH=1。由式(31)得：F=3n2PLPH=3180。42180。51180。1=1該機(jī)構(gòu)的自由度為1。3．3．2 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件機(jī)構(gòu)的自由度也即是機(jī)構(gòu)所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的個(gè)數(shù)。由前所述可知，從動(dòng)件是不能獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的，只有原動(dòng)件才能獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。通常每個(gè)原動(dòng)件只具有一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，因此，機(jī)構(gòu)自由度必定與原動(dòng)件的數(shù)目相等。如圖311a所示的五桿機(jī)構(gòu)中，原動(dòng)件數(shù)等于1，兩構(gòu)件自由度F=3180。42180。 5=2。由于原動(dòng)件
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1