2.3.3計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)

播放動(dòng)畫F=3×5－2×6－0=3？計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)1.復(fù)合鉸鏈

兩個(gè)以上的構(gòu)件（k個(gè)）在同一軸線上用轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián)構(gòu)成復(fù)合鉸鏈，其實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)副數(shù)為k－1個(gè)。F=3×5－2×7－0=1復(fù)合鉸鏈不影響其他構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)可減輕摩擦和磨損。計(jì)算時(shí)應(yīng)除去局部自由度。將滾子與推桿假想焊接后再計(jì)算。F=3×3－2×3－1=2?2.局部自由度F=3×2－2×2－1=1鏈接動(dòng)畫鏈接動(dòng)畫計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不起限制作用的重復(fù)約束。1）兩構(gòu)件間構(gòu)成多個(gè)重復(fù)的運(yùn)動(dòng)副軸線重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副平行或重合的移動(dòng)副法線重合的高副3.虛約束重復(fù)運(yùn)動(dòng)副只算一個(gè)可提高剛度、強(qiáng)度等計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不起限制作用的重復(fù)約束。1）兩構(gòu)件間構(gòu)成多個(gè)重復(fù)的運(yùn)動(dòng)副軸線重合的轉(zhuǎn)動(dòng)副平行或重合的移動(dòng)副法線重合的高副3.虛約束F=3×2－2×2－1=1重復(fù)運(yùn)動(dòng)副只算一個(gè)可提高剛度、強(qiáng)度等計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)2）機(jī)構(gòu)中存在的某些重復(fù)部分所引入的約束鏈接動(dòng)畫計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)2）機(jī)構(gòu)中存在的某些重復(fù)部分所引入的約束處理辦法：去掉重復(fù)部分鏈接動(dòng)畫F=3n－2PL－PH

=3×3－2×3－2=1F=3n－2PL－PH

=3×4－2×4－4=0?可使傳動(dòng)可靠、平穩(wěn)，傳遞更大功率。計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)2）機(jī)構(gòu)中存在的某些重復(fù)部分所引入的約束鏈接動(dòng)畫鏈接動(dòng)畫F=3n－2PL－PH

=3×4－2×4－2=2計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)3）兩構(gòu)件上兩點(diǎn)間的距離保持恒定不變，若用兩轉(zhuǎn)動(dòng)副桿聯(lián)接，會(huì)引入虛約束。F=3n－2PL－PH

=3×3－2×4－0

=1鏈接動(dòng)畫F=3n－2PL－PH

=3×4－2×6－0

=0

?鏈接動(dòng)畫曲柄聯(lián)動(dòng)，轉(zhuǎn)向相同，傳動(dòng)可靠。計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)3）兩構(gòu)件上兩點(diǎn)間的距離保持恒定不變，若用兩轉(zhuǎn)動(dòng)副桿聯(lián)接，會(huì)引入虛約束。計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)F=原動(dòng)件數(shù)，機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)F=3×3-2×4-0=1例1：計(jì)算偏心油泵機(jī)構(gòu)自由度，判斷其運(yùn)動(dòng)確定性平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算實(shí)例F=原動(dòng)件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)F=3×3-2×4-0=1例2：計(jì)算顎式破碎機(jī)的主體機(jī)構(gòu)自由度，判斷其運(yùn)動(dòng)確定性1—機(jī)架；2—偏心軸；3—?jiǎng)宇€板；4—肋板；5—輪鏈接動(dòng)畫平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算實(shí)例F=原動(dòng)件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)F=3×5-2×7-0=1例3：計(jì)算下圖所示機(jī)構(gòu)自由度，判斷其運(yùn)動(dòng)確定性平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算實(shí)例F=原動(dòng)件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)F=3×7-2×10-0=1例4：計(jì)算壓縮機(jī)機(jī)構(gòu)自由度，判斷鉸鏈C和E是否為復(fù)合鉸鏈。平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算實(shí)例F=原動(dòng)件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)F=3×7-2×10-0=1例5：計(jì)算下圖的直線機(jī)構(gòu)自由度，判斷鉸鏈C和E是否為復(fù)合鉸鏈。平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算實(shí)例F=原動(dòng)件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)F=3×7－2×9－1=2例6：計(jì)算大篩機(jī)構(gòu)的自由度，判斷其運(yùn)動(dòng)確定性復(fù)合鉸鏈虛約束局部自由度鏈接動(dòng)畫鏈接動(dòng)畫平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算實(shí)例

F=3n－2PL－PH=3×6－2×8－1=1F＝原動(dòng)件數(shù)→運(yùn)動(dòng)確定例7：計(jì)算牛頭刨床機(jī)構(gòu)的自由度平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算實(shí)例例8：如圖所示為一牛頭刨床主執(zhí)行機(jī)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)方案，試分析其能否實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。如不能，提出改進(jìn)方案。學(xué)生作答計(jì)算自由度該機(jī)構(gòu)的活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=4，PL=6，PH=0，則機(jī)構(gòu)的自由度為F=3n-2PL-PH=3×4-2×6-0=0因自由度等于零，故該機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖。平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算實(shí)例

根據(jù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)確定條件，應(yīng)調(diào)整其構(gòu)件數(shù)、運(yùn)動(dòng)副的類型及數(shù)目，使機(jī)構(gòu)的自由度為1。改進(jìn)參考方案如圖所示。

(a)(b)(c)平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算實(shí)例F=3n－2PL－PH

=3×5－2×7－0

=1F=3n－2PL－PH

=3×8－2×11－1

=1局部自由度自由度數(shù)=原動(dòng)件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)自由度數(shù)=原動(dòng)件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)自由度計(jì)算練習(xí)題F=3n－2PL－PH

=3×6－2×8－1

=1F=3n－2PL－PH

=3×4－2×5－1

=1局部自由度局部自由度虛約束自由度數(shù)=原動(dòng)件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)自由度數(shù)=原動(dòng)件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)自由度計(jì)算練習(xí)題虛約束F=3n－2PL－PH

=3×4－2×4－2

=2自由度數(shù)=原動(dòng)件數(shù)機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)F=3n－2PL－PH

=3×4－2×6－0

=0自由度數(shù)=0穩(wěn)定桁架復(fù)合鉸鏈自由度計(jì)算練習(xí)題F=3n－2PL－PH

=3