機(jī)械基礎(chǔ)知識論述(編輯修改稿)
2025-02-13 17:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 動。所以 一個高副引入一個約束，即減少一個自由度 。 機(jī)構(gòu)要進(jìn)行運動變換和力的傳遞就必須具有確定的運動，其運動確定的條件就是機(jī)構(gòu)的 原動件的數(shù)目應(yīng)等于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目 。 若機(jī)構(gòu)的原動件數(shù)目小于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)時， 機(jī)構(gòu)運動不確定 ；若機(jī)構(gòu)的原動件數(shù)目大于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)時， 機(jī)構(gòu)將在強度最薄弱處破壞。 因此，機(jī)械設(shè)計時必須考慮其機(jī)構(gòu)是否滿足機(jī)構(gòu)具有確定運動的條件。 一個作平面運動的自由構(gòu)件有 3個自由度，當(dāng)構(gòu)件與構(gòu)件用運動副聯(lián)接后，構(gòu)件之間某些運動將受到限制，自由度將減少。 若一個平面機(jī)構(gòu)中有 n個活動構(gòu)件，在未用運動副聯(lián)接前，應(yīng)有 3n個自由度。當(dāng)用 PL個低副和 PH個高副聯(lián)成機(jī)構(gòu)后，共引入了（ 2PL+PH）個約束，即減少了（ 2PL+PH）個自由度。用 F表示機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)，則： F = 3n 2PL PH 抽水唧筒 機(jī)構(gòu)簡圖 抽水唧筒中，手柄搖桿 連桿 活塞桿 3為活動件，唧水筒4為固定件。其中 1與 2與 3和 1與 4分別在 A、B、 C處構(gòu)成轉(zhuǎn)動副； 3與 4在 A處構(gòu)成移動副 該機(jī)構(gòu)的活動件數(shù) n=低副數(shù) PL=高副數(shù) PH=0，則自由度數(shù) F = 3 3 ? 2 4 ? 0 = 1 活動件數(shù) n = 2 低 副 數(shù) PL= 3 高 副 數(shù) PH= 0 自由度數(shù) F = 3 2 ? 2 3 ? 0 = 0 提示： 是機(jī)構(gòu)就要有確定的運動，其運動確定的條件就是 F＞ 0，并且等于機(jī)構(gòu)的原動件的數(shù)目；若 F大于原動件數(shù)時，則機(jī)構(gòu)的運動是不確定的；當(dāng) F小于原動件數(shù)時，機(jī)構(gòu)可能將在外力作用下產(chǎn)生破壞。同時，若 F≤0，系統(tǒng)沒有運動，不稱為機(jī)構(gòu)，而是桁架。 剪板機(jī)機(jī)構(gòu) 凸輪挺桿機(jī)構(gòu) 計算機(jī)構(gòu)自由度時，必須注意的幾個問題： 復(fù)合鉸鏈 由三個或三個以上的構(gòu)件在一處組成的軸線重合的多個轉(zhuǎn)動副，稱為復(fù)合鉸鏈。 由 K個構(gòu)件用復(fù)合鉸鏈相聯(lián)接時，構(gòu)成的轉(zhuǎn)動副數(shù)目應(yīng)為（ K?1）個。 該機(jī)構(gòu) n=5， B處為復(fù)合鉸鏈，含有兩個轉(zhuǎn)動副，故 PL= PH=0， F=3 5?2 7?0=1 局部自由度 不影響整個機(jī)構(gòu)運動的局部的獨立運動，稱為局部自由度。 計算機(jī)構(gòu)自由度時，應(yīng)將局部自由度除去不計。 n= PL= PH=1 F=3 3?2 3?1=2 n= PL= PH=1 F=3 2?2 2?1=1 虛約束 機(jī)構(gòu)中，與其它約束重復(fù)而不起限制運動作用的約束，稱為虛約束。計算機(jī)構(gòu)自由度時應(yīng)將虛約束去除不計。 在機(jī)構(gòu)中聯(lián)接構(gòu)件上點的軌跡和機(jī)構(gòu)上聯(lián)接點的軌跡
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