平面机构的自由度zwh

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1、第一章平面机构的自由度1.1.平面机构及其组成1.2机构运动简图1.3平面机构的自由度本章目录下一页上一页退出总目录平面机构的组成平面机构：组成机构的所有构件都在同一平面内或几个相互平行的平面内运动机架主动件从动件从动件运动副两构件直接接触构成的能产生一定相对运动的连接称为运动副由两个构件组成的连接两构件要直接接触两构件间能作相对运动特征运动副由运动副元素构成线接触低副高副回转副移动副凸轮副齿轮副运动副的类型按接触性质分点接触面接触回转副应用：铰链四杆机构表示法：移动副表示法：应用：曲柄滑块机构高副凸轮副齿轮副表示法：1主动件2从动件3从动件4固定件1构件

2、与4构件——A回转副1构件与2构件——B回转副2构件与3构件——C回转副3构件与4构件——移动副ABDC1主动件2从动件3固定件1构件与3构件——A回转副1构件与2构件——B高副2构件与3构件——C移动副ABC§2.2平面机构的运动简图用简单的线条和符号来表示构件和运动副，并按比例定出各运动副的位置，这种说明机构各构件间的相对运动关系的简化图形称为机构运动简图。齿轮传动的表示法凸轮机构中的凸轮和滚子的表示法机构运动简图的画法分析机构运动的传递路线，找出主动件、从构件、固定件；由原动件开始，按运动传递顺序，分析各运动副的性质（注意固定运动副）；选择适当的视图

3、平面，（与各机构运动平面平行的平面）按比例尺，先确定固定运动副的位置，而后给定一个主动件位置，从主动件开始，依次用规定的符号绘图。提示：①固定件要加斜线，主动件要有表示运动方向的箭头②选择主动件的位置要适当，否则易使构件间出现特殊为置（重迭、平行、垂直），运动关系反映不清例2－1绘制液压泵的机构运动简图1ABC234ABC1234动画码头吊车动画颚式破碎机动画抽水机动画§2.3平面机构的自由度平面构件的自由度yABxyx0确定平面构件的位置需要三个坐标x,y,描述构件位置所需的坐标数目或构件所具有的独立运动的数目。做平面运动的自由构件自由度=3运动副的

4、约束特点高副nτnτ1212允许的位移约束的位移约束数目绕z轴的转动x,y方向移动2x方向移动y方向移动2绕z轴的转动绕z轴的转动公法线方向移动1公切线方向移动yx转动副12移动副yx12平面机构的自由度机构所具有的独立运动的数目公式：平面机构由N个构件组成，必有一个固定件活动的构件数：n=N-1n个活动件的总自由度数：3n运动副约束:Pl个低副2Pl个约束Ph个高副Ph个约束计算下列机构的自由度n=3pl=4ph=0F=3n-2pl–ph=3×3-2×4–0=1n=2pl=3ph=0F=3n-2pl–ph=3×2-2×3–0=0n=2pl=2ph=1F=

5、3n-2pl–ph=3×2-2×2–1=1n=4pl=6ph=0n=4pl=5ph=0F=3n-2pl–ph=3×4-2×6–0=0F=3n-2pl–ph=3×4-2×5–0=2机构具有确定运动的条件主动件数>自由度——机构被破坏F>0主动件数<自由度——机构无规则运动主动件数=自由度——机构有确定运动机构的主动件数＝机构的自由度数机构具有确定运动的条件就是F≤0桁架——构件间无相对运动主动件数=2有确定运动主动件数=1无确定运动五杆机构自由度=2?n=5pl=6ph=0F=3n-2pl–ph=3×5-2×6–0=3计算机构自由度时应注意的问题1.复合铰链

6、123123铰链数=构件数-1两个以上构件同时在一处以转动副相联接就构成了复合铰链n=5pl=7ph=0复合铰链有两个回转副F=3n-2pl–ph=3×5-2×7–0=1动画2.局部自由度21ABn=3pl=3ph=1?个别构件所具有的，不影响其他构件运动的自由度称为局部自由度F=3n-2pl–ph=3×3-2×3–1=2去掉局部自由度n=2pl=2ph=121ABF=3n-2pl–ph=3×2-2×2–1=13.虚约束机构中不产生实际约束效果的重复独立约束称为虚约束虚约束以特定的几何条件为前提，当这特定的几何条件被破坏时，虚约束就变成了实际约束。n=

7、4pl=6ph=0F=3n-2pl–ph=3×4-2×6–0=03.虚约束n=4pl=6ph=0?F=3n-2pl–ph=3×4-2×6–0=0应用?轨迹重合去掉虚约束n=3pl=4ph=0F=3n-2pl–ph=3×3-2×4–0=1不同构件上两点距离恒定两构件组成多个转动副，且轴线重合，只有一个起作用，其余是虚约束F=3n-2pl–ph=3×1-2×2–0=-1F=3n-2pl–ph=3×1-2×1–0=1n=1pl=2ph=0两构件组成多个移动副，且导路平行只有一个起作用，其余是虚约束F=3n-2pl–ph=3×2-2×3–1=-1F=3n-2pl–

8、ph=3×2-2×2–1=1n=2pl=3ph=1两构件组成多个高