機(jī)械原理-第2章(編輯修改稿)
2025-02-10 13:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 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) 3n 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= 4F=3n － 2PL － PH =33 － 24 =1 高副數(shù) PH= 0例題 計(jì)算曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的自由度。S31 2 3F=3n(2 Pl + Ph)=3n2Pl Ph0=00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)？ABCF=3n2Pl –Ph=3?22?3–0=0F=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13452F O6C B D EA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 ★ 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。三、計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度應(yīng)注意的事項(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)副注意：復(fù)合鉸鏈只存在于轉(zhuǎn)動(dòng)副中。中。 n = 7 F=3n2PlPh =3?72?10–0 =1Pl = 10Ph = 0例 試計(jì)算圖示圓盤鋸機(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局部自由度一般存在于高副中。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數(shù)目 F＇。 n = Pl = Ph = 1 、 F′=1F=3n2PlPhF′ =3?32?3–11 =1 n = Pl = Ph = 1F=3n2PlPh =3?32?2–1 =1★ 虛約束 P′（ Redundant constraints）—— 為改善構(gòu)件的受力狀態(tài)、剛度、強(qiáng)度等所引入的約束，不起獨(dú)立的約束作用。F=3n2 pl – ph=33 240=1F=3n2 pl – ph=34 260=0 分析： E3和 E5點(diǎn)的軌跡重合，引入一個(gè)虛約束正確計(jì)算：F=3n2Pl – Ph + P′ =34 260+1=1?注意： 計(jì)算機(jī)構(gòu)自
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