20xx-02-平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析(編輯修改稿)
2025-08-31 07:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 動件數(shù)時，機(jī)構(gòu)將在薄弱部位被破壞。 《 機(jī)械原理 》 作平面運(yùn)動的剛體在空間的位置需要三個獨(dú)立的參數(shù) （ x， y, θ ）才能唯一確定 。 y x θ (x , y) F = 3 單個自由構(gòu)件的自由度為 3 167。 2－ 5 平面機(jī)構(gòu)自由度的計算 《 機(jī)械原理 》 運(yùn)動副 自由度數(shù) 約束數(shù) 回轉(zhuǎn)副 1（ θ ） + 2（ x， y） =3 θ y x 1 2 S y x 1 2 x y 1 2 R=2, F=1 R=2, F=1 R=1, F=2 結(jié)論： 構(gòu)件自由度＝ 3－約束數(shù) 移動副 1（ x） + 2（ y， θ ） =3 高 副 2（ x,θ ） + 1（ y） =3 《 機(jī)械原理 》 活動構(gòu)件數(shù) 構(gòu)件總自由度 低副約束數(shù) 高副約束數(shù) n 3 n 2 PL 1 Ph (低副數(shù) ) (高副數(shù) ) 計算公式： F=3n－ (2PL +Ph ) 要求：記住上述公式 ， 并能熟練應(yīng)用 。 舉例： 機(jī)構(gòu)自由度的計算： 《 機(jī)械原理 》 ① 計算曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的自由度 。 1 2 3 解：活動構(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 4 《 機(jī)械原理 》 ② 計算五桿鉸鏈機(jī)構(gòu)的自由度 。 1 解：活動構(gòu)件數(shù) n= 4 低副數(shù) PL= 5 F=3n － 2PL － PH =3 4 － 2 4 =2 高副數(shù) PH= 0 5 2 3 4 《 機(jī)械原理 》 ③ 計算圖示凸輪機(jī)構(gòu)的自由度 。 1 解：活動構(gòu)件數(shù) n= 2 低副數(shù) PL= 2 F=3n － 2PL － PH =3 2 － 2 2－ 1 =1 高副數(shù) PH= 1 2 3 《 機(jī)械原理 》 1 2 3 4 5 6 7 8 A B C D E F ④ 計算圖示圓盤鋸機(jī)構(gòu)的自由度 。 解：活動構(gòu)件數(shù) n= 7 低副數(shù) PL= 6 F=3n － 2PL － PH 高副數(shù) PH=0 =3 7 － 2 6 － 0 =9 計算結(jié)果肯定不對 ！ PowerPoint 演示文稿 167。 2－ 6 自由度計算中的特殊問題 《 機(jī)械原理 》 multiple pin joints －－兩個以上的構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動副相聯(lián) 。 計算： m個構(gòu)件 , 有 m－ 1轉(zhuǎn)動副 。 《 機(jī)械原理 》 上例：在 B、 C、 D、 E四處應(yīng)各有 2 個運(yùn)動副。 1 2 3 4 5 6 7 8 A B C D E F ④ 計算圖示圓盤鋸機(jī)構(gòu)的自由度 。 解：活動構(gòu)件數(shù) n=7 低副數(shù) PL= 10 F=3n － 2PL － PH =3 7 － 2 10－ 0 =1 可以證明： F點(diǎn)的軌跡為一直線 。 圓盤鋸機(jī)構(gòu) 動畫 《 機(jī)械原理 》 ⑥ 計算圖示兩種滾子 凸輪 機(jī)構(gòu) 的自由度 。 解： n= 3， PL= 3， F=3n － 2PL － PH =3 3 － 2 3 － 1 =2 PH=1 對于右邊的機(jī)構(gòu) ， 有： F=3 2 － 2 2 － 1=1 事實(shí)上 ， 兩個機(jī)構(gòu)的運(yùn)動相同 ， 且 F=1 1 2 3 1 2 《 機(jī)械原理 》 Partial freedom F=3n － 2PL － PH － FP =3 3 － 2 3 － 1 － 1 =1 本例中局部自由度 FP=1 或計算時去掉滾子和鉸鏈： F=3 2 － 2 2 － 1 =1 定義： 構(gòu)件局部運(yùn)動所產(chǎn)生的自由度 。 出現(xiàn)在加裝滾子的場合 ，計算時應(yīng)去掉 Fp。 滾子的作用：滑動摩擦 ?滾動摩擦 。 1 2 3 1 2 《 機(jī)械原理 》 解： n= 4， PL= 6， F=3n － 2PL － PH =3 4 － 2 6 =0 1 2 3 4 A B C D E F PH=0
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