2礦山機(jī)電設(shè)備 平面機(jī)構(gòu)及自由度

平面機(jī)構(gòu)的組成

組成機(jī)構(gòu)的所有構(gòu)件都在同一平面內(nèi)或幾個(gè)相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，那么稱這種機(jī)構(gòu)為平面機(jī)構(gòu)，否那么稱空間機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)中的每個(gè)構(gòu)件都以一定方式與其他構(gòu)件相互聯(lián)接。兩個(gè)構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接稱為運(yùn)動(dòng)副。運(yùn)動(dòng)副分為低副和高副兩類。低副和高副(1)低副兩構(gòu)件通過面接觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱為低副。平面機(jī)構(gòu)中的低副有回轉(zhuǎn)副和移動(dòng)副兩種。低副和高副〔2〕高副兩構(gòu)件通過點(diǎn)、線接觸組成的運(yùn)動(dòng)副稱為高副。平面機(jī)構(gòu)的組成

(1)固定構(gòu)件〔機(jī)架〕是用來支承運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的構(gòu)件。通常機(jī)架相對(duì)地面是不動(dòng)的，以機(jī)架作為參考坐標(biāo)來描述其他構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)情況。(2)原動(dòng)件(主動(dòng)件〕是運(yùn)動(dòng)規(guī)律的活動(dòng)構(gòu)件。它的運(yùn)動(dòng)由原動(dòng)機(jī)〔電動(dòng)、液動(dòng)或氣動(dòng)等)輸入，故又稱輸入構(gòu)件。(3)從動(dòng)件是機(jī)構(gòu)中隨著原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)的其余活動(dòng)構(gòu)件。其中輸出預(yù)期運(yùn)動(dòng)規(guī)律的從動(dòng)件稱為輸出構(gòu)件，它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于原動(dòng)件與中間傳遞運(yùn)動(dòng)的從動(dòng)件的尺寸平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

繪制機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖的方法和步驟例繪制液壓泵的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖例繪制液壓泵的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖例繪制液壓泵的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖例繪制液壓泵的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖例繪制液壓泵的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖構(gòu)件的自由度一個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)的自由構(gòu)件具有三個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)副的約束兩構(gòu)件組成運(yùn)動(dòng)副后，由于構(gòu)件間的直接接觸使某些獨(dú)立運(yùn)動(dòng)受到了限制，自由度隨之減少。對(duì)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)所加的限制稱為約束。不同類型的運(yùn)動(dòng)副引入的約束不同，所保存的自由度也不同。低副的約束數(shù)目為2高副的約束數(shù)目為1機(jī)構(gòu)的自由度F機(jī)構(gòu)能產(chǎn)生獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目稱為機(jī)構(gòu)的自由度。n個(gè)活動(dòng)構(gòu)件的自由度總數(shù)為3nF=3n-2Pl-Ph機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件是：F＞0，且F等于原動(dòng)件數(shù)。

例：機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算例：機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算計(jì)算圖中所示的活塞泵機(jī)構(gòu)的自由度解在活塞泵機(jī)構(gòu)中，活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=4，低副數(shù)Pl=5〔回轉(zhuǎn)副A，B，C，D，移動(dòng)副F〕，高副數(shù)Ph=1(齒輪齒條接觸處E)。得該機(jī)構(gòu)的自由度F=3n-2Pl-Ph=3×4-2×5-1=1機(jī)構(gòu)自由度與原動(dòng)件〔AB桿〕數(shù)目相等，故該機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。例：機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問題

〔1〕復(fù)合鉸鏈機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問題(2)局部自由度計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問題(3)虛約束：對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不起限制作用的重復(fù)約束①平行四邊形機(jī)構(gòu)②兩個(gè)構(gòu)件之間組成多個(gè)導(dǎo)路平行的移動(dòng)副③兩個(gè)構(gòu)件之間組成多個(gè)軸線重合的回轉(zhuǎn)副④機(jī)構(gòu)中對(duì)傳遞運(yùn)動(dòng)不起作用的對(duì)稱局部平行四邊形機(jī)構(gòu)1.軌跡重合2.不同構(gòu)件間兩點(diǎn)間距離保持恒定計(jì)算圖所示機(jī)構(gòu)的自由度

虛約束的作用在實(shí)際機(jī)械中虛約束隨處可見，但在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，必須將其去掉。作用：1.提高構(gòu)件的剛度；2.改善構(gòu)件的受力情況，受力均衡；