第二章机构的结构解说.ppt

(2) AB=BC=BD且A在D、C 轨迹交点； 如椭圆仪 若AB为主动件，则D或C处滑块为虚约束 若 D或C滑块为主动件，则AB杆为虚约束 * 3）运动时，两构件上的某 两点距离始终不变，也将带入1个虚约束（E、F） E F 计算右图的自由度=？ 误：F=3 ×4 -2 ×6=0 正：F=3 ×3 -2 ×4=1 动画 * 4）在机构中，不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为虚约束。对运动不起作用的对称部分或重复部分。如多个行星轮系。 虚约束的计算公式： P? ＝ 2P?l + Ph ?-3n ? * 计算右图的自由度=？ 误：F=3 ×5 -2 ×5-1 × 6=-1 正：F= 3 ×5 –(2 ×5+1 × 6-2)或= 3 ×3 -2 ×3-1 × 2=1 P? ＝ 2P?l + Ph ?-3n ? =2 ×2+4-2×3=2 F＝3n- (2Pl+ Ph -P?)- F? = 3×8 －（2×12 -1） =1 P? ＝ 2P?l + Ph ?-3n ? =4 ×2-3 ×3=1 * F＝3n- (2Pl+ Ph -P?)- F? = 3×11 －（2×17 -2） =1 P? ＝ 2P?l + Ph ?-3n ? =2 ×10-6 ×3=2 * 总结：平面机构自由度计算方法 1.用以下公式计算： F＝3n- (2Pl+ Ph -P?)- F? F? ?局部自由度数 PH ?高副数 n ? 活动构件数 P? ?虚约束数 PL ?低副数 F? ?局部自由度数 2.去除虚约束、局部自由度后用以下公式计算： 计算公式： F=3n－(2Pl+Ph ) * 局部自由度 复合铰链 虚约束 n=10 Pl=14 Ph=1 P’=1 题2 方法1：虚约束情况1 F’=1代入完整公式，计算 * 去除局部自由度、虚约束后， n = 8 PL = 11 PH = 1 F = 3×8 - 2×11 –1 = 1 6 局部自由度 复合铰链 虚约束 7 8 9 方法2： 对比上一个例题：下图中可有虚约束？？？ 计算自由度，判断机构是否有确定运动。 无虚约束 判断该机构是否有确定运动。 （虚约束情况2） 虚约束 * 例 图示机构中，已知lAB=lCD，lAF=lDE，LBC＝ LAD＝LFE。试判断该机构是否有确定运动。 虚约束 复合 铰链 4 1 2 3 7 6 8 5 n = 7 PL = 10 PH = 0 F = 3×7 - 2×10 = 1 机构有确定运动 ＝原动件数目 （虚约束情况2） * 去除虚约束、局部自由度后，活动 构件8个，低副11个 （2移动副，9转动副），高副1个。 题3 ： 虚约束情况4 * 试确定图所示机构的自由度，以凸轮１为原动件 分析： 机构共有8个活动件，10个低副（ G是铰链数为2的复合铰链），两个高副，1个局部自由度，没有虚约数。 题4 ：（课下练习） * 例 试 计 算 图 示 机 构 的 自 由 度（ 若 含 有 复 合 铰 链、 局 部 自 由 度 和 虚 约 束 ， 须 具 体 指 出）； 判 定 它 有 无 确 定 的 运 动； 作 结 构 分 析 并 判 定 机 构 的 级 别。 ? 、 题5 ： （课下练习） * 活动构件数 n 计算公式： F=3n－(2Pl+Ph ) 要求：记住上述公式，并能熟练应用。 构件总自由度 低副约束数 高副约束数 3×n 2 × Pl 1 × Ph 例题①计算曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构的自由度。 解：活动构件数n= 3 低副数Pl= 4 F=3n － 2Pl － Ph =3×3 － 2×4 =1 高副数Ph= 0 S3 1 2 3 推广到一般： * 例题②计算五杆铰链机构的自由度 解：活动构件数n= 4 低副数Pl= 5 F=3n － 2Pl － Ph =3×4 － 2×5 =2 高副数Ph= 0 1 2 3 4 θ1 如仅取构件1为原动件，则因F=2原动件数=1，所以运动不确定。 * ① 当未刹车时， ，ph=0，pl=8，刹车机构自由度为 ② 当闸瓦之一刹紧车轮时， ，ph=0，pl=7，刹车机构自由度为 例题 * 例题③计算图示凸轮机构的自由度。 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 1 2 3 动画 * 内燃机及其机构运动简图 F