機(jī)械原理-第2章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析(編輯修改稿)
2024-10-23 00:10 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 為 3 y x 1 2 S 1 2 x y 1 2 R=2, F=1 R=2, F=1 R=1, F=2 θ 經(jīng)運(yùn)動(dòng)副相聯(lián)后 ， 由于有約束 ， 構(gòu)件自由度會(huì)有變化： y x y x 1 2 S 1 2 x y 1 2 R=2, F=1 R=2, F=1 R=1, F=2 θ 自由構(gòu)件的自由度數(shù) 移動(dòng)副 1（ x） + 2（ y， θ ） = 3 高 副 2（ x,θ ） + 1（ y） = 3 回轉(zhuǎn)副 1（ θ ） + 2（ x， y） = 3 運(yùn)動(dòng)副 自由度數(shù) 約束數(shù) 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 Ph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 引入 (2 Pl +Ph)約束 分析： 一、平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式 ? 平面機(jī)構(gòu)的自由度 機(jī)構(gòu)的自由度 —— 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)所必須給定的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目 。 機(jī)構(gòu)自由度數(shù) F 構(gòu)件總自由度 低副約束數(shù) 高副約束數(shù) 3 n 2 PL 1 Ph 平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算公式： F=3n2 Pl Ph 活動(dòng)構(gòu)件數(shù) 低副數(shù) 高副數(shù) 解：活動(dòng)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 例題 計(jì)算曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的自由度 。 S3 1 2 3 F=3n(2 Pl + Ph)=3n2Pl Ph 0 =0 0 可以運(yùn)動(dòng)，可能成為機(jī)構(gòu)。 不能運(yùn)動(dòng)，為桁架結(jié)構(gòu)。 不能運(yùn)動(dòng)，為超靜定結(jié)構(gòu)。 ◆ 問(wèn)題： 當(dāng)運(yùn)動(dòng)鏈滿足什么條件才能具有確定運(yùn)動(dòng)而成為機(jī)構(gòu) ？ A B C F=3n2Pl –Ph =3?22?3–0=0 F=3n2Pl –Ph =3?32?4–0=1 給定 一個(gè) 獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù) ， 其余構(gòu)件有確定運(yùn)動(dòng) 。 二、運(yùn)動(dòng)鏈具有確定運(yùn)動(dòng)而成為機(jī)構(gòu)的條件 ? 3）原動(dòng)件數(shù)應(yīng)等于運(yùn)動(dòng)鏈的自由度數(shù) （自由度＝原動(dòng)數(shù)） 。 2）運(yùn)動(dòng)鏈自由度數(shù)應(yīng)大于零 （ F 0） 1）運(yùn)動(dòng)鏈有機(jī)架； F=3n2Pl –Ph =3?42?5–0=2 給定一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù) ， 機(jī)構(gòu)沒(méi)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) 。 給定一個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)后機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)效果 例題分析 1 3 4 5 2 F O 6 C B D E A 計(jì)算圖示 顎式破碎機(jī) 的自由度 n = Pl = Ph = 0 F=3n2PlPh =3?52?7–0 =1 計(jì)算下列機(jī)構(gòu)的自由度，并判斷其運(yùn)動(dòng)是否確定。 n = Pl = Ph = 0 n = Pl = Ph = 1 F = 3n －（ 2Pl ＋ Ph ） =3 5 －（ 2 7 ＋ 0） = 1 F = 3n －（ 2Pl ＋ Ph ） =3 4 －（ 2 5 ＋ 1 ） = 1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制 ? 步驟 : 1)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)分析 原動(dòng)件 傳動(dòng)部分 工作部分 2)沿著傳動(dòng)路線確定構(gòu)件數(shù)及運(yùn)動(dòng)副數(shù) 3)選擇視圖和比例尺 4)按運(yùn)動(dòng)路線畫(huà)簡(jiǎn)圖 5)檢查 ? 如不嚴(yán)格按比例繪制 ,則為示意圖 ★ 復(fù)合鉸鏈 （ Compound hinges） —— 兩個(gè)以上構(gòu)件同在一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián)接 。 167。 26 機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算的注意事項(xiàng) 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。 n = 7 F=3n2PlPh =3?72?10–0 =1 Pl = 10 Ph = 0 例 試計(jì)算圖示圓盤(pán)鋸機(jī)構(gòu)的自由度。 ★ 局部自由度 F′（ Passive DOF） —— 構(gòu)件所具有的與其他構(gòu)件運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的局部運(yùn)動(dòng)。 n = Pl = Ph = 1 F=3n2PlPh =3?32?3–1 =2 局部自由度一般存在于高副中。 ?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) 。 去除局部自由度應(yīng)采取的措施： （ 1）設(shè)想將滾子與安裝滾子的構(gòu)件焊成一體，預(yù)先排除局部自由度，再計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度 —— 剛化法 。 （ 2）直接從機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式中減去局部自由度的
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