自由度的計(jì)算-機(jī)械原理教案.ppt

1、機(jī)械原理,自動(dòng)化系 趙燕,課程回顧,1.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸，按一定的比例尺定出各運(yùn)動(dòng)副的位置，采用運(yùn)動(dòng)副及常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào)和構(gòu)件的表示方法，將機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)傳遞情況表示出來的簡(jiǎn)化圖形。,課程回顧,2.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件： 機(jī)構(gòu)的自由度必須大于或等于1，且機(jī)構(gòu)原動(dòng)件的數(shù)目應(yīng)等于機(jī)構(gòu)的自由度的數(shù)目。,2-5 平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算,平面機(jī)構(gòu)的自由度 機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件相對(duì)于機(jī)架的所能有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目,一個(gè)不受任何約束的構(gòu)件在平面中的運(yùn)動(dòng)只有三個(gè)自由度,一個(gè)平面低副引入兩個(gè)約束,一個(gè)平面高副引入一個(gè)約束,自由度、約束,計(jì)算公式,2-5 平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算,1. 計(jì)算公式 具有n個(gè)活動(dòng)構(gòu)件

2、的平面機(jī)構(gòu)，若各構(gòu)件之間共構(gòu)成PL個(gè)低副和PH個(gè)高副，則它們共引入了(2PL+PH)個(gè)約束，機(jī)構(gòu)的自由度F顯然為: F=3n-(2Pl+Ph)=3n-2Pl-Ph,2-5 平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算,2. 舉例 例題一：計(jì)算圖中所示主體機(jī)構(gòu)的自由度,構(gòu)件1為機(jī)架 活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=N-1=4-1=3 低副個(gè)數(shù)Pl=4 高副個(gè)數(shù)Ph=0 機(jī)構(gòu)的自由度為 F=3n-2Pl-Ph=33-24-0=1,2-5 平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算,2. 舉例 例題二：計(jì)算圖中所示牛頭刨床機(jī)構(gòu)的自由度,活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=5 低副個(gè)數(shù)Pl=7 高副個(gè)數(shù)Ph=0 該機(jī)構(gòu)自由度為 F=3n2PlPh 3527-01,2-6 計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度

3、時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng),在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，應(yīng)注意一些情況，否則計(jì)算結(jié)果往往會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。,F=3n-2Pl-Ph=33-23-1=2,F=3n-2Pl-Ph=32-22-1=1,即機(jī)構(gòu)只有具有兩個(gè)原動(dòng)件，其運(yùn)動(dòng)才確定。與事實(shí)不符。,2-6 計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng),在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，應(yīng)注意以下一些情況，否則計(jì)算結(jié)果往往會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。 1.要除去局部自由度 2.要正確計(jì)算運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目 3. 要除去虛約束,2-6 計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng),1. 局部自由度,對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)無關(guān)的自由度稱為局部自由度。 在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，局部自由度應(yīng)當(dāng)舍棄不計(jì)。 如圖所示凸輪機(jī)構(gòu)中的滾子帶來一個(gè)局部自由度。,滾子3是多余活動(dòng)構(gòu)件，它繞C點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)不影響機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。,即計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)該將局部自由度減去,機(jī)構(gòu)的局部自由度為 F=31-21=1,2-6 計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng),1. 局部自由度,對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)無關(guān)的自由度稱為局部自由度。 在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，局部自由度應(yīng)當(dāng)舍棄不計(jì)。 如圖所示凸輪機(jī)構(gòu)中的滾子帶來一個(gè)局部自由度。,此時(shí)機(jī)構(gòu)的自由度為 F=3n-（2Pl + Ph ） -F =33-（23+1）-1 =1,機(jī)構(gòu)的局部自由度為 F=31-21=1,2-6 計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度