機(jī)械原理01第一、二章-機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)(編輯修改稿)
2024-08-31 17:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 數(shù)目稱為構(gòu)件的自由度 平面和空間運(yùn)動(dòng)構(gòu)件分別有 3個(gè)和 6個(gè)自由度 ? 機(jī)構(gòu)的自由度 機(jī)構(gòu)的自由度是機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對(duì)機(jī)架所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目或組成該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)鏈的位形相對(duì)于機(jī)架或參考構(gòu)件所需的獨(dú)立位置參數(shù)的數(shù)目，用 F表示 機(jī)構(gòu)的自由度與確定運(yùn)動(dòng)條件 假設(shè)平面機(jī)構(gòu)有 n個(gè) 活動(dòng) 構(gòu)件： 3n個(gè)自由度 有 Pl 個(gè)低副和 P4 個(gè)高副： 平面自由構(gòu)件： 3個(gè)自由度 平面低副：引入 2個(gè)約束 平面高副：引入 1個(gè)約束 平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算公式： F= 3n(2 pl+ p4) 引入 (2 Pl +P4)約束 分析： 二、機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算 ◆ 平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式 運(yùn)動(dòng)副的作用是約束構(gòu)件自由度的，所以機(jī)構(gòu)的自由度為活動(dòng)構(gòu)件在 自由狀態(tài) 下自由度總和減去由于 運(yùn)動(dòng)副 引入而限制的自由度 機(jī)構(gòu)的自由度與確定運(yùn)動(dòng)條件 ◆自由度計(jì)算實(shí)例分析 F=3n2 Pl – Ph =3 4 2 50=2 F=3n2 pl – ph =3 3 2 40=1 四桿機(jī)構(gòu) 五桿機(jī)構(gòu) 機(jī)構(gòu)的自由度與確定運(yùn)動(dòng)條件 ◆ 結(jié)論 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件為：機(jī)構(gòu)自由度大于 0且機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù) =機(jī)構(gòu)自由度數(shù) 五桿機(jī)構(gòu) 四、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件 給定一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)： 機(jī)構(gòu)沒有確定運(yùn)動(dòng)。 給定兩個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)： 機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)。 機(jī)構(gòu)的自由度與確定運(yùn)動(dòng)條件 ★ 復(fù)合鉸鏈 實(shí)例分析 1：計(jì)算圖示直線機(jī)構(gòu) (實(shí)現(xiàn)無導(dǎo)軌直線運(yùn)動(dòng) )自由度 解： F=3n2 pl – ph =3 7 2 60=9 解： F=3n2 pl – ph =3 7 2 100=1 計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度應(yīng)注意的事項(xiàng) 兩個(gè)以上構(gòu)件同在一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián)接即構(gòu)成復(fù)合鉸鏈。 m個(gè)構(gòu)件以復(fù)合鉸鏈聯(lián)接所構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)副數(shù)為 (m1)個(gè)注意 ：復(fù)合鉸鏈只存在于轉(zhuǎn)動(dòng)副中。 。 機(jī)構(gòu)的自由度與確定運(yùn)動(dòng)條件 實(shí)例分析 2：計(jì)算圖示凸輪機(jī)構(gòu)自由度 解： F=3n2 pl – ph =3 3 2 31=2 F=3n2 pl – ph f′ =3 3 2 311=1 方法二：假想構(gòu)件 2和 3焊成一體 F=3n2 pl – ph=3 2 2 21=1 ★ 局部自由度 計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度應(yīng)注意的事項(xiàng)（續(xù)） 機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件所產(chǎn)生的局部運(yùn)動(dòng)并不影響其他構(gòu)件的運(yùn)動(dòng) , 把這種局部運(yùn)動(dòng)的自由度稱為局部自由度。數(shù)目用 f′表示 . 注意：計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí) , 應(yīng)將局部自由度除去不計(jì) 。 方法一： 機(jī)構(gòu)的自由度與確定運(yùn)動(dòng)條件 指機(jī)構(gòu)在某些 特定幾何條件或結(jié)構(gòu)條件 下，有些運(yùn)動(dòng)副帶入的約束對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)實(shí)際上起不到獨(dú)立的約束作用 , 這些對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)實(shí)際上不起約束作用的約束稱為虛約束，用 P′表示。 計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度應(yīng)注意的事項(xiàng)（續(xù) ） ★ 虛約束 注意：在計(jì)算自由度時(shí)，應(yīng)將虛約束除去不計(jì)。 ● 不計(jì)引起虛約束的附加構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副數(shù)。 F=3n2 pl– ph 去除虛約束的方法： 機(jī)構(gòu)的自由度與確定運(yùn)動(dòng)條件 F=3n2 pl – ph =3 4 2 60=0 虛約束常出現(xiàn)的情況： 1. 機(jī)構(gòu)中兩構(gòu)件未聯(lián)接前的聯(lián)接點(diǎn)軌跡重合 , 則該聯(lián)接引入 1個(gè)虛約束 。 計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度應(yīng)注意的事項(xiàng)（續(xù)） 正確計(jì)算： ● 不計(jì)引起虛約束的附加構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副數(shù)。 F=3n2 pl – ph=3 3 2 40=1 用于連接構(gòu)件 2和 3的轉(zhuǎn)動(dòng)副 C即屬此種情況。因?yàn)?C2和 C3在未連接前的軌跡都沿 Y軸。此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)副 C將引入一個(gè)虛約束。計(jì)算時(shí)去掉構(gòu)件 3和轉(zhuǎn)動(dòng)副 C以及 3和機(jī)家移動(dòng)副 機(jī)構(gòu)的自由度與確定運(yùn)動(dòng)條件 F=3n2 pl – ph =3 3 2 40=1 F=3n2 pl – ph =3 4 2 60=0 分析： E3和 E5點(diǎn)的軌跡重合，引入一個(gè)虛約束 計(jì)算
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1