平面机构自由度和速度分析

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1、1.复合铰链2.局部自由度3.虚约束三.计算机构自由度的注意事项1231.复合铰链ADECBF计算机构的自由度F=？n=7;pH=0;PL=6;?F=37-(26+0)=9.???？园盘锯机构ADECBF观察机构的运动ADECBFADECBFADECBFADECBFC点的轨迹为直线123pL=?复合绞123213pL=?pL=(3-1)=21234mpL=?1234mpL=(m-1)复合铰链——两个以上的构件（至少三个构件）在同一处以转动副联接，此联接称～。其转动副个数=构件数-1。例：判断下图中，哪些是

2、复合铰链？两个以上的构件在同一处构成的转动副——复合铰链。其转动副个数等于构件数减1。ADECBF两转动副的复合铰链n=7;ph=0;Pl=10F=37-(210+0)=1.2.局部自由度定义：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。F=?F=33-(23+1)=2???滚子与廓线间纯滚动以减小摩擦。滚子转动是否影响机构整体运动？可见，滚子转动否与机构整体运动无关。这种与机构整体运动无关的自由度称为局部自由度。计算机构自由度时应去掉。相当于将滚子与推杆固结。F=32-(2

3、2+1)=1!!!3.虚约束－－对机构的运动实际不起作用的约束。作者：潘存云教授解：n=4，PL=6，F=3n－2PL－PH=3×4－2×6=0PH=0例：已知AB＝CD＝EF，计算图示平行四边形机构的自由度。1234ABCDEF∵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。平行四边形机构作者：潘存云教授重新计算：n=3,PL=4,PH=0F=3n－2PL－PH=3×3－2×4=1特别注意：此例存在虚约束的几何条件是：1234ABCDEF4FAB＝CD＝EF如下

4、情况出现虚约束：1，构件上某点轨迹与该点引入约束后的轨迹相同；ABCD123若AB=BC=BD，观察C点的运动。ABCD123如下情况出现虚约束：1，构件上某点轨迹与该点引入约束后的轨迹相同；ABCD123如下情况出现虚约束：1，构件上某点轨迹与该点引入约束后的轨迹相同；ABCD123如下情况出现虚约束：1，构件上某点轨迹与该点引入约束后的轨迹相同；ABCD123如下情况出现虚约束：1，构件上某点轨迹与该点引入约束后的轨迹相同；ABCD123如下情况出现虚约束：1，构件上某点轨迹与该点引入约束后的轨迹相同；A

5、BCD123如下情况出现虚约束：1，构件上某点轨迹与该点引入约束后的轨迹相同；ABCD123C点的轨迹为一条垂直线。若在C点加一垂直导路的滑块，必为虚约束。F=33-(24+0)=1如下情况出现虚约束：1，构件上某点轨迹与该点引入约束后的轨迹相同；如下情况出现虚约束：2,两构件组成多个导路平行的移动副；如下情况出现虚约束：2,两构件组成多个导路平行的移动副；如下情况出现虚约束：2,两构件组成多个导路平行的移动副；如下情况出现虚约束：2,两构件组成多个导路平行的移动副；如下情况出现虚约束：2,两构件组成多个

6、导路平行的移动副；两移动副限制作用重复，计算机构自由度时应去掉一个。F=33-(24+0)=1如下情况出现虚约束：3,两构件组成多个轴线重复的转动副；去掉一侧约束不影响机构的运动。如下情况出现虚约束：3,两构件组成多个轴线重复的转动副；等同F=32-(22+1)=1如下情况出现虚约束：4,在机构运动时，两构件上的两动点间的距离保持不变，两点以构件铰接。ABCDEF如下情况出现虚约束：4,在机构运动时，两构件上的两动点间的距离保持不变，两点以构件铰接。ABCDEF12345若以构件5在点E，F处铰接，必

7、产生虚约束。计算机构自由度时应去掉。F=33-(24+0)=1如下情况出现虚约束：1，构件上某点轨迹与该点引入约束后的轨迹相同；2,两构件组成多个导路平行的移动副；3,两构件组成多个轴线重复的转动副；4,在机构运动时，两构件上的两动点间的距离保持不变，两点以构件铰接。4.计算平面机构自由度步骤：1）分析机构的构件及运动副2）找出三种特殊情况（复合铰，局部自由度，虚约束）3）由F=3n-2PL-PH求自由度求大筛机构的自由度F=？例1-7图1-17（P13）ABCDEE'FHOG12345678991ABC

8、DEE'FHOG23456789求大筛机构的自由度F=？主动件1，8局部自由度两者之一为虚约束复合铰链1CABDEE'FHOG123456789ABDEE'FHOG123456789ABDEE'FHOG123456789n=?Ph=?Pl=?n=7Ph=1Pl=9F=37-(29+1)=2作业：题1－5－－1－12指出机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，计算机构的自由度；判断机构是否具