機械設(shè)計第二章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析(編輯修改稿)
2025-08-31 17:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 Pl － Ph =3 2 － 2 2－ 1 =1 高副數(shù) Ph= 1 1 2 3 動畫 38 大 腿 小 腿213456( b )ACBFEDB解 ：39 13478 9101118ABCD,內(nèi)燃機及其機構(gòu)運動簡圖 F＝ 3n－ (2pl＋ ph) ＝ 3 6 － 2 7 － 3 ＝ 1 40 ABCDEFIJHG1234567O( g )6n?3 2 3 6 2 8 0 2W l hF n p p? ? ? ? ? ? ? ? ?① 當未剎車時 ， ， ph=0， pl=8， 剎車機構(gòu)自由度為 ② 當閘瓦之一剎緊車輪時 ， 5n ?， ph=0， pl=7， 剎車機構(gòu)自由度為 3 2 3 5 2 7 0 1W l hF n p p? ? ? ? ? ? ? ? ?習題 218 1 2 3 4 5 6 7 8 F=3 7－ 2 10=1 計算圖示發(fā)動機機構(gòu)的自由度 ＝原動件數(shù)目 機構(gòu)有確定運動 分析： n = 7， pL = 10， pH = 0 42 167。 2－ 6 計算平面自由度時應(yīng)注意的事項 1 2 3 4 5 6 7 8 A B C D E F 例題 :計算圖示圓盤鋸機構(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 ！ 動畫 。 43 1. 復合鉸鏈 －－兩個以上的構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動副相聯(lián) 。 兩個低副 動畫 44 三個構(gòu)件在同一軸線處，兩個轉(zhuǎn)動副。 推理： m個構(gòu)件時，有 m – 1個轉(zhuǎn)動副。 45 上例：在 B、 C、 D、 E四處應(yīng)各有 2 個運動副。 例題重新計算圖示圓盤鋸機構(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點的軌跡為一直線 。 （ 當 AB=AE、 BC=BD、 CE=ED=DF=FC時 ） 1 2 3 4 5 6 7 8 A B C D E F 圓盤鋸機 構(gòu) 46 復合鉸鏈 47 48 F＝ 3n－ 2PL－ PH ＝ 3? － 2? － 1 2 3 F＝ 3n－ 2PL－ PH ＝ 3? － 2? － 2 3 1 ＝ 1 兩構(gòu)件間構(gòu)成多個運動副 錯 2 2 1 ＝ 1 對 ?移動副導路 平行 ?轉(zhuǎn)動副軸線 重合 ?平面高副接觸點 公法線 49 兩構(gòu)件構(gòu)成高副 ， 兩處接觸 ， 且法線重合 。 如等寬凸輪（只算一個高副） W 注意： 法線不重合時，變成實際約束！ A A’ n1 n1 n2 n2 n1 n1 n2 n2 A’ A 計算右圖的自由度 =？ 誤： F=3 2 2 31 2=2 正： F=3 2 2 21 1=1 相當于一個轉(zhuǎn)動副 相當于一個移動副 50 例題 計算圖示兩種凸輪機構(gòu)的自由度 。 解： 左邊機構(gòu) n= 3， PL= 3， F=3n － 2PL － PH =3 3 － 2 3 － 1 =2 F原動件數(shù) ， 運動確定 ？ PH=1 對于右邊的機構(gòu) ， 有： F=3 2 － 2 2 － 1=1 事實上 ， 兩個機構(gòu)的運動相同 ， 且 F=1 1 2 3 1 2 3 動畫 51 2. 局部自由度 （ passive degree of freedom） 用 F? 表示 F=3n － 2PL － PH － F? =3 3 － 2 3 － 1 － 1 =1 本例中局部自由度 F?=1 ★ 或計算時去掉滾子和鉸鏈 ： F=3 2 － 2 2 － 1 =1 定義： 構(gòu)件 局部運動 所產(chǎn)生的自由度 。 一般 `出現(xiàn)在加裝滾子的場合 ，計算時應(yīng)去掉 F?。 滾子的作用 ： 滑動摩擦 ?滾動摩擦 。 1 2 3 1 2 3 52 解： n= 4， PL= 6， F=3n － 2Pl － Ph =3 4 － 2 6 =0 PH=0 例題已知： AB＝ CD＝ EF， 計算圖示平行四 邊形機構(gòu)的自由度 。 1 2 3 4 A B C D E F 53 3 虛約束 在特定的幾何條件或結(jié)構(gòu)條件下，某些運動副所引入的約束可能與其它運動副所起的限制作用是重復的，這種 不起獨立限制作用的重復約束稱為 虛約束 。 54 4 F 5 AB CD EF 1 2 3 A D B C E 06243F ????? ？ 1 2 3 A D B C E 14233 ?????F 計算具有虛約束的機構(gòu)的自由度時，應(yīng)先將機構(gòu)中引入虛約束的 構(gòu)件和運動副 除去。 一個活動構(gòu)件 3個自由度，兩個轉(zhuǎn)動副引入四個約束，等于多引入一個約束。 55 ★ 出現(xiàn)虛約束的場合： 1） 兩構(gòu)件聯(lián)接前后 ， 聯(lián)接點的軌跡重合 ， 如平行四邊形機構(gòu) ， 火車輪 橢圓儀 等 。 56 2） 運動時 ， 兩構(gòu)件上的某 兩點距離
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