重庆大学机械原理机械原理研复习(2010)

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1、平面运动链自由度计算公式为运动链成为机构的条件运动链成为机构的条件是：取运动链中一个构件相对固定作为机架，运动链相对于机架的自由度必须大于零，且原动件的数目等于运动链的自由度数。满足以上条件的运动链即为机构，机构的自由度可用运动链自由度公式计算。一、平面机构的结构分析计算错误的原因例题圆盘锯机构自由度计算解n7，pL6，pH0F3n2pLpH37269错误的结果！12345678ABCDEF两个转动副12345678ABCDEF●复合铰链两个以上的构件在同一处以转动副联接所构成的运动副。k个构件组成的复合铰链，有(k-1)个转动副。正确计算B、C、D、

2、E处为复合铰链，转动副数均为2。n7，pL10，pH0F3n2pLpH372101计算机构自由度时应注意的问题准确识别复合铰链举例关键：分辨清楚哪几个构件在同一处用转动副联接12313424132312两个转动副两个转动副两个转动副两个转动副1234两个转动副1423两个转动副例题计算凸轮机构自由度F3n2pLpH332312●局部自由度机构中某些构件所具有的仅与其自身的局部运动有关的自由度。考虑局部自由度时的机构自由度计算设想将滚子与从动件焊成一体F322211计算时减去局部自由度FPF332311(局部自由

3、度)1？●虚约束机构中不起独立限制作用的重复约束。计算具有虚约束的机构的自由度时，应先将机构中引入虚约束的构件和运动副除去。虚约束发生的场合⑴两构件间构成多个运动副两构件构成多个导路平行的移动副两构件构成多个轴线重合的转动副两构件构成多个接触点处法线重合的高副⑵两构件上某两点间的距离在运动过程中始终保持不变未去掉虚约束时F3n2pLpH34260构件5和其两端的转动副E、F提供的自由度F31221即引入了一个约束，但这个约束对机构的运动不起实际约束作用，为虚约束。去掉虚约束后?3241ACBDEF5ABCDAEEFF3n2pLpH3

4、3241⑶联接构件与被联接构件上联接点的轨迹重合构件3与构件2组成的转动副E及与机架组成的移动副提供的自由度F31221即引入了一个约束，但这个约束对机构的运动不起实际约束作用，为虚约束。去掉虚约束后构件2和3在E点轨迹重合3E4125ABCBEBC=ABEAC=90F3n2pLpH332411B342A⑷机构中对传递运动不起独立作用的对称部分对称布置的两个行星轮2和2以及相应的两个转动副D、C和4个平面高副提供的自由度F3222142即引入了两个虚约束。未去掉虚约束时F3n2pLpH35251

5、61去掉虚约束后F3n2pLpH33231211234ADBC22虚约束的作用⑴改善构件的受力情况，分担载荷或平衡惯性力，如多个行星轮。⑵增加结构刚度，如轴与轴承、机床导轨。⑶提高运动可靠性和工作的稳定性。注意机构中的虚约束都是在一定的几何条件下出现的，如果这些几何条件不满足，则虚约束将变成实际有效的约束，从而使机构不能运动。机构的结构分析基本思路驱动杆组基本杆组机构由原动件和机架组成，自由度等于机构自由度不可再分的自由度为零的构件组合基本杆组应满足的条件F3n2pL0即n(23)pL基本杆组的构件数n2，4，6，…基本杆组的运动副

6、数pL3，6，9，…⑴n2，pL3的双杆组(II级组)内接运动副外接运动副R-R-R组R-R-P组R-P-R组P-R-P组R-P-P组⑵n4，pL6的多杆组①III级组结构特点有一个三副构件，而每个内副所联接的分支构件是两副构件。r1r2O1O2O2r2O1高副低代接触点处两高副元素的曲率半径为有限值接触点处两高副元素之一的曲率半径为无穷大高副低代虚拟构件虚拟构件高副低代举例作出下列高副机构的低副替代机构高副低代DECBADECBA例题平面机构结构分析1.计算图示机构的自由度，并指出其中是否含有复合铰链、局部自由度或虚约束；2.该机构如有局部自由度或虚约束，说明

7、采用局部自由度或虚约束的目的；3.画出图示瞬时该机构高副低代后的机构运动简图；取与机构自由度数相同数目的连架杆为原动件，对机构进行结构分析，要求画出机构的驱动杆组和基本杆组，并指出机构的级别。解n8，pL11，pH1，F3n2pLpH38211111。K处为局部自由度，B处为复合铰链，移动副H、H之一为虚约束。高副低代14327685ABCHGEDHKJLFI14327685ABCHGEDHKLFI虚拟构件932BCD76GHI8KL9拆分基本杆组1AH45BEFII级机构二、平面