平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析-wenkub.com
2025-01-18 15:14 本頁(yè)面
【正文】 解 ： 先求出構(gòu)件 3的瞬心 P23 ? ?lP ppv ?? ?? 2312223?P13→∞ n n 1 2 3 P12 P13→∞ P23 ? ?lP ppvv ?? ???? 231223 23★ 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件 機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù) =機(jī)構(gòu)自由度數(shù) F=3n(2Pl + Ph)=3n2Pl Ph ★ 計(jì)算 機(jī)構(gòu)自由度應(yīng)注意的事項(xiàng) 復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束 ★ 平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算 ★ 機(jī)構(gòu)的組成 ★ 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 構(gòu)件、運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)鏈、機(jī)構(gòu) 本章小結(jié) 本章重點(diǎn)： ? 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的測(cè)繪方法 ? 自由度的計(jì)算 ?速度瞬心法 ★ 速度瞬心法 ◆ 機(jī)構(gòu)中瞬心數(shù)目和位置的確定 ◆ 瞬心的應(yīng)用 ◆ 速度瞬心的定義 唧筒機(jī)構(gòu) 回轉(zhuǎn)柱塞泵 43123412縫紉機(jī)下針機(jī)構(gòu) 機(jī)構(gòu)模型 計(jì)算自由度 AEDEOFCGBF=3n2PLPH= 3*72*91=2 C：復(fù)合鉸鏈 E：虛約束 滾子為局部自由度 沖壓機(jī)構(gòu) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 F=3n2PLPH=3*92*122=1 ABCDFE E39。 解 首先確定該機(jī)構(gòu)所有瞬心的數(shù)目 K = N（ N－ 1） / 2 = 4（ 4－ 1） / 2 = 6 求出全部瞬心 兩種方法： ①三心定理。 V12 1 2 P12 2. 不直接相聯(lián)兩構(gòu)件的瞬心位置確定 —— 三心定理 三心定理 ——(Kennedy’s theory) 三個(gè)彼此作平面平行運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的三個(gè)瞬心必位于同一直線上。 三、機(jī)構(gòu)中瞬心的數(shù)目 ∵ 每?jī)蓚€(gè)構(gòu)件就有一個(gè)瞬心 ∴ 根據(jù)排列組合有 若機(jī)構(gòu)中有 N個(gè) 構(gòu)件 （ 包括機(jī)架 ） ， 則 ? ? 2)1(!2!2!2 ??????NNNNCKN四、機(jī)構(gòu)中瞬心位置的確定 ? 1）以 轉(zhuǎn)動(dòng)副 相聯(lián)的兩構(gòu)件的瞬心 1 2 P12 —— 轉(zhuǎn)動(dòng)副的中心。 瞬心的表示 —— 構(gòu)件 i 和 j 的瞬心用 Pij表示。 如牛頭刨床； ② 為加速度分析作準(zhǔn)備 。 ② 確定構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)空間 ， 判斷是否發(fā)生干涉 。 例 1 試審查圖示簡(jiǎn)易沖床的設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)圖是否合理 ？ 為什么 ？ 如不合理 ， 請(qǐng)繪出正確的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 。 有一處為虛約束 此兩種情況沒(méi)有虛約束 小結(jié) ◆ 復(fù)合鉸鏈 ◆ 局部自由度 ◆ 虛約束 存在于轉(zhuǎn)動(dòng)副處 正確處理方法： 復(fù)合鉸鏈處有 m個(gè)構(gòu)件則有 (m1)個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副 常發(fā)生在為減小高副磨損而將滑動(dòng)摩擦變成滾動(dòng)摩擦所增加的滾子處 。 2. 兩構(gòu)件在幾處接觸而構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副 4. 某些不影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱部分或重復(fù)部分所帶入的約束為虛約束 。 F=3n2 Pl – Ph + P′ =3 4 2 60+1=1 ● 不計(jì)引起虛約束的附加構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副數(shù)。 去除虛約束應(yīng)采取的措施： （ 1） 不預(yù)先排除虛約束 ， 將因虛約束而減少的自由度 P′再加上 。 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 。 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。 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。 ◆ 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) 。 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=
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