机械原理平面机构结构分析.ppt

③计算图示凸轮机构的自由度。 1 解：活动构件数n= 2 低副数PL= 2 F=3n － 2PL － PH =3×2 －2×2－1 =1 高副数PH= 1 2 3 湘潭大学专用 第三十页，共五十三页，2022年，8月28日 §2－6 自由度计算中的特殊问题 1 2 3 4 5 6 7 8 A B C D E F ④计算图示圆盘锯机构的自由度。 解：活动构件数n= 7 低副数PL= 6 F=3n － 2PL － PH 高副数PH=0 =3×7 －2×6 －0 =9 计算结果肯定不对！ 湘潭大学专用 第三十一页，共五十三页，2022年，8月28日 1.复合铰链 multiple pin joints －－两个以上的构件在同一处以转动副相联。 计算：m个构件, 有m－1转动副。 湘潭大学专用 第三十二页，共五十三页，2022年，8月28日 上例：在B、C、D、E四处应各有 2 个运动副。 1 2 3 4 5 6 7 8 A B C D E F ④计算图示圆盘锯机构的自由度。 解：活动构件数n=7 低副数PL= 10 F=3n － 2PL － PH =3×7 －2×10－0 =1 可以证明：F点的轨迹为一直线。 圆盘锯机构 动画 湘潭大学专用 第三十三页，共五十三页，2022年，8月28日 ⑥计算图示两种滚子凸轮机构的自由度。 解：n= 3， PL= 3， F=3n － 2PL － PH =3×3 －2×3 －1 =2 PH=1 对于右边的机构，有： F=3×2 －2×2 －1=1 事实上，两个机构的运动相同，且F=1 1 2 3 1 2 湘潭大学专用 第三十四页，共五十三页，2022年，8月28日 2.局部自由度 Partial freedom F=3n － 2PL － PH －FP =3×3 －2×3 －1 －1 =1 本例中局部自由度 FP=1 或计算时去掉滚子和铰链： F=3×2 －2×2 －1 =1 定义：构件局部运动所产生的自由度。 出现在加装滚子的场合，计算时应去掉Fp。 滚子的作用：滑动摩擦?滚动摩擦。 1 2 3 1 2 湘潭大学专用 第三十五页，共五十三页，2022年，8月28日 解：n= 4， PL= 6， F=3n － 2PL － PH =3×4 －2×6 =0 1 2 3 4 A B C D E F PH=0 3.虚约束 formal constraint －－对机构的运动实际不起作用的约束。 计算自由度时应去掉虚约束。 ∵ FE＝AB ＝CD ，故增加构件4前后E点的轨迹都是圆弧，。 增加的约束不起作用，应去掉构件4。 ⑦已知：AB＝CD＝EF，计算图示平行四边形机构的自由度。 湘潭大学专用 第三十六页，共五十三页，2022年，8月28日 重新计算：n=3, PL=4, PH=0 F=3n － 2PL － PH =3×3 －2×4 =1 E 1 2 3 A B C D 4 F 特别注意：此例存在虚约束的几何条件是： AB＝CD＝EF 100分钟 ⑦已知：AB＝CD＝EF，计算图示平行四边形机构的自由度。 4 F 湘潭大学专用 第三十七页，共五十三页，2022年，8月28日 出现虚约束的场合： 1.两构件联接前后，联接点的轨迹重合， 2.两构件构成多个移动副，且导路平行。 如平行四边形机构，火车轮 椭圆仪等。(需要证明) 湘潭大学专用 第三十八页，共五十三页，2022年，8月28日 机械原理平面机构结构分析 第一页，共五十三页，2022年，8月28日 §2－1 机构结构分析的内容及目的 1.研究机构的组成及其具有确定运动的条件 目的是弄清机构包含哪几个部分，各部分如何相联？以及怎样的结构才能保证具有确定的相对运动？这对于设计新的机构显得尤其重要。 2.按结构特点对机构进行分类 不同的机构都有各自的特点，把各种机构按结构加以分类，其目的是按其分类建立运动分析和动力分析的一般方法。 3.绘制机构运动简图 目的是为运动分析和动力分析作准备。 湘潭大学专用 第二页，共五十三页，2022年，8月28日 §2－1 机构结构分析的内容及目的 4.研究机构的组成原理 机构有简有繁，构件有多有少，而运动确定是它们的共同特征。研究的 目的是搞清楚按何种规律组成的机构能满足运动确定性的要求。 湘潭大学专用 第三页，共五十三页，2022年，8月28日 §2－2 机构的组成 名词术语解释: 1.构件 (Link) －独立的运动单元