机械设计基础第2章 平面机构及其自由度 (2).ppt

§2.3 平面机构的自由度 1.复合铰链 两个以上的构件同时用转动副在同一轴线上构成的连接。 惯性筛 F=3n-2PL-PH =3×5-2×6=3 2.3.4 计算机构自由度时应注意的问题 §2.3 平面机构的自由度 1.复合铰链 两个以上的构件同时用转动副在同一轴线上构成的连接。 2.3.4 计算机构自由度时应注意的问题 由K个构件组成的复合铰链应含有(K-1)个转动副。 例1 如图为一惯性筛的机构简图，试计算其机构的自由度。 解：该机构中，n＝5，PL=7(C处为复合铰链)，PH=0 ，所以该机构的自由度： F=3n-2PL-PH =3×5-2×7=1 §2.3 平面机构的自由度 §2.3 平面机构的自由度 例2 计算原盘锯主体机构的自由度 解 机构中活动构件有 n＝ 7 低副有 PL＝ 1 2 3 4 5 6 7 8 ② ④ ⑥ ⑧ ⑨ 1 ⑩ 10 F = 3n–2PL–PH = 3× – 2× = 7 10 1 2.局部自由度 机构中不影响其输出与输入运动关系的个别构件独立运动的自由度，称为机构的局部自由度. F=3n-2 PL-PH=3×2-2×2-1=1 §2.3 平面机构的自由度 F=3n-2 PL-PH=3×3-2×3-1=2 在计算机构自由度时，应预先排除。 3.虚约束（重复约束、消极约束） 在机构中与其他约束重复而不起限制运动作用的约束称为虚约束。 在计算机构自由度时，应当除去不计。 机构中n=3，PL=4， PH=0，则机构自由度为：　F=3n-2PL-PH =3×3-2×4-0=1 §2.3 平面机构的自由度 在计算机构自由度时应除去CD构件和转动副C，D 平面机构的虚约束常出现在下述场合 (1)两个构件在多处构成多个移动副，且各移动副的导路重合或平行时，只有一个移动副起约束作用，其余部是虚约束。 §2.3 平面机构的自由度 平面机构的虚约束常出现在下述场合 (2) 两构件在多处构成多个转动副，且各转动副的轴线重合，此时只有一个转动副起作用，其余为虚约束。 §2.3 平面机构的自由度 (3) 两构件之间构成高副，多处接触且公法线重合；此时只考虑一个高副，其余均为虚约束。 §2.3 平面机构的自由度 平面机构的虚约束常出现在下述场合 平面机构的虚约束常出现在下述场合 (4)机构中某两构件用转动副相连的连接点，在组成运动副前后，其各自的轨迹重合，则此连接带入的约束为虚约束。 §2.3 平面机构的自由度 (5)机构中对传递运动不起独立作用的对称部分 虚约束虽然对机构的运动不起独立的约束作用，但它可以改善机构的受力情况、增加构件的刚性。 §2.3 平面机构的自由度 平面机构的虚约束常出现在下述场合 课堂练习1 计算图示机构的自由度(若有复合铰链、局部自由度及虚约束必须明确指出）并说明该机构是否具有确定的相对运动。 练习1.惯性筛 课堂练习2 练习2 本章小结 本章主要介绍了平面运动副的类型、平面机构运动简图的绘制、平面机构具有确定运动的条件、平面机构自由度的计算以及计算自由度时的三种特殊情况。其中平面机构运动简图的绘制和平面机构自由度的计算是本章的重点也是难点。 几个概念 自由度、运动副、约束 运动副的分类：高副、低副（转动副、移动副） 第2章 平面机构及其自由度 第2章 平面机构及其自由度 § 2.3 平面机构的自由度 §2.2 平面机构及其运动简图 §2.1 运动副及其分类 本章小结 机械设计基础 §2.1 运动副及其分类 机构中的构件只有通过一定的方式相互连接起来，并且满足一定的条件才能传递确定的运动和动力。 §2.1 运动副及其分类 2.1.1 运动副 两构件直接接触而又能产生一定形式的相对运动的连接。 §2.1 运动副及其分类 2.1.2 运动副分类 平面运动副和空间运动副 （根据两构件之间的相对运动分类 ） 高副和低副 （根据两构件之间的接触情况分类） 高副： 两构件通过点或线的接触而构成的运动副。 高副 动画演示 §2.1 运动副及其分类 2.1.2 运动副分类 转动副(也称为铰链)： 两构件之间的相对运动为转动的低副 移动副： 两构件之间的相对运动为移动的低副 低副： 两构件通过面接触而构成的运动副。 转动副 动画演示 移动副 动画演示 §2.2 平面机构及其运动简图 平面机构： 所有构件