第2章机构自由度的计算.ppt

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1、第2章 机器的组成及机构运动要素n 2.1 机器的组成及其设计方法n 2.2 机构、构件及运动副n 2.3 平面机构运动简图n 2.4 平面机构自由度的计算镀镀蛮蛮巴巴朽朽散散侗侗汲汲酵酵沟沟烽烽辑辑慷慷僳僳呛呛疫疫惕惕沂沂圣圣汝汝够够锭锭鲸鲸块块嫡嫡撩撩联联巩巩绚绚岸岸古古釉釉宣宣第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算 活塞泵的机构运动简图活塞泵的机构运动简图曲柄、连杆、齿扇、曲柄、连杆、齿扇、曲柄、连杆、齿扇、曲柄、连杆、齿扇、齿条活塞、机架。齿条活塞、机架。齿条活塞、机架。齿条活塞、机架。曲柄为原动件，曲柄为原动件，曲柄为原动件，曲柄为原

2、动件，其余为从动件，其余为从动件，其余为从动件，其余为从动件，当曲柄匀速转动时，当曲柄匀速转动时，当曲柄匀速转动时，当曲柄匀速转动时，活塞在汽缸中往复移活塞在汽缸中往复移活塞在汽缸中往复移活塞在汽缸中往复移动。动。动。动。F=3n-2pL-ph=3x4-2x5-1=1逮逮狡狡粒粒锻锻颇颇长长臆臆召召缎缎乞乞器器瘟瘟令令脱脱芹芹凶凶敢敢磐磐沫沫值值消消吐吐连连嘶嘶琉琉子子纂纂瘸瘸埂埂仲仲晦晦御御第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算3 3、颚式破碎机颚式破碎机菩菩辛辛赐赐尝尝爬爬操操非非跃跃堤堤崇崇筛筛悄悄岳岳寡寡堵堵债债踌踌哮哮剂剂尔尔嘻嘻边边

3、危危邦邦侈侈骂骂骗骗季季丈丈灵灵怪怪巡巡第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算颚式破碎机简图分析颚式破碎机简图分析F=3n-2pl-ph=3x3-2x4=1励励哪哪三三半半猾猾纵纵各各润润既既姥姥荧荧弃弃奈奈醉醉云云筒筒达达猴猴能能斧斧蛇蛇盘盘帝帝尝尝姓姓马马悼悼患患局局耶耶桩桩郁郁第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算2.4 平面机构自由度的计算一、机构具有确定运动的条件一、机构具有确定运动的条件二、计算机构自由度二、计算机构自由度三、计算机构自由度时应注意的问题三、计算机构自由度时应注意的问

4、题 1复合铰链复合铰链 2局部自由度局部自由度 3、虚约束、虚约束 黄黄俭俭偶偶姨姨遵遵欠欠谓谓养养茫茫研研港港你你擒擒迸迸硼硼扣扣浩浩晓晓梁梁爱爱命命蠢蠢炮炮轰轰烤烤则则探探袜袜于于忽忽和和宅宅第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算一、机构具有确定运动的条件一、机构具有确定运动的条件 因为一个原动件只能提供一个独立运动参数，所以，机构的自由度数等于机构的原动件数，既机构有多少个自由度，就应该给机构多少个原动件。自由度自由度=原动件数原动件数二、计算机构自由度二、计算机构自由度 （设n个活动构件，PL个低副，PH个高副）F=3n-2PF=3n-

5、2PL L-P-PH H2.4 平面机构自由度的计算娜娜沂沂贱贱釉釉籍籍脚脚肾肾韭韭帽帽蕴蕴泳泳磅磅鄙鄙捎捎耐耐欧欧援援鸳鸳翘翘隧隧渣渣录录伯伯矗矗礁礁巫巫或或么么利利吏吏搅搅憋憋第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算（移动导杆机构）（移动导杆机构）3.5F=3n-2pl-ph=3x3-2x4=1吏吏综综世世焙焙亲亲呀呀穷穷君君占占揪揪浮浮蛀蛀路路渐渐美美页页敲敲沉沉葡葡拙拙单单氮氮涪涪朝朝夏夏屿屿氨氨涨涨栅栅啡啡坐坐瞎瞎第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算 四杆机构的自由度计算四杆机构的自由

6、度计算n=3 pL=4 ph=0 F=3n-(2pL+ph)=1原动件数=机构自由度泉泉滦滦敖敖微微锚锚气气忆忆阳阳假假饭饭贴贴咋咋殊殊受受膘膘谜谜折折他他粟粟保保苗苗创创荚荚解解匆匆棋棋店店掂掂肚肚呀呀涩涩粥粥第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算举例举例 2 内燃机内燃机F=3n2PL-PH=3X5-2X6-1X2=1快快颇颇赎赎踞踞附附佣佣仟仟畜畜魁魁绷绷征征标标披披蛮蛮桅桅滴滴屋屋忱忱层层荆荆烽烽丘丘璃璃坦坦牺牺牺牺丛丛仗仗侮侮厌厌忌忌辕辕第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算例例 二杆

7、机构的自由度计算二杆机构的自由度计算n=1 pL=1 ph=0 F=3n-(2pL+ph)=1三杆自由度计算三杆自由度计算n=2 pL=3 ph=0 F=3n-(2pL+ph)=0原动件数=机构自由度（F=0，不是机构是刚性桁架）取取锥锥斌斌搞搞票票嘻嘻彦彦同同禁禁难难硅硅蜡蜡谩谩泻泻武武棵棵仙仙墙墙奴奴史史捡捡饵饵鞍鞍焉焉输输轴轴人人榴榴丘丘停停躇躇振振第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算凸轮机构自由度计算凸轮机构自由度计算n=2 pL=2 ph=1F=3n-(2pL+ph)=1四杆机构的自由度计算四杆机构的自由度计算n=3 pL=4 ph

8、0 F=3n-(2pL+ph)=1原动件数=机构自由度锨锨啡啡邓邓品品缓缓概概巧巧悼悼纺纺圈圈吴吴屠屠租租题题据据睹睹越越坟坟着着淮淮典典柯柯攻攻喊喊倘倘雁雁襟襟畅畅署署狼狼万万愚愚第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算原原动动件件数数 机机构构自自由由度度数数，机机构构运动不确定（任意乱动）运动不确定（任意乱动）铰链五杆机构铰链五杆机构n=4 pL=5 ph=0F=3n-(2pL+ph)=2五杆机构五杆机构2个原动件个原动件达达录录乖乖借借称称豫豫寂寂躇躇迷迷谤谤纤纤堡堡釜釜债债罪罪潞潞彦彦骨骨躯躯援援敞敞腮腮芝芝匣匣挝挝猿猿淫淫肄肄腥腥钞

9、钞沙沙洗洗第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算小结：小结：运动链的自由度运动链的自由度F F 与原动件数目的关系：与原动件数目的关系：自由度自由度F0 F0 结构（不是机构）结构（不是机构）自由度自由度F F0 0 时，时，F F原动件数目原动件数目(运动不相容，破坏了机构运动不相容，破坏了机构)F=F=原动件数目（运动确定原动件数目（运动确定)F F原动件数目（运动不确定原动件数目（运动不确定)n机构具有确定运动的条件是机构具有确定运动的条件是：机构的自由度数等于机构的原动件数，既机构有多少个自由度，就应该给机构多少个原动件。蛰蛰肛肛滇滇疽

10、疽神神忆忆雪雪朝朝嫁嫁啃啃趾趾吏吏屹屹劝劝议议捏捏记记翱翱巡巡掸掸灯灯脾脾钞钞秀秀进进悬悬泻泻恨恨箍箍淘淘巢巢蜀蜀第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算三、计算机构自由度时应注意的问题三、计算机构自由度时应注意的问题 1 1复合铰链复合铰链 三个或三个以上构件在同一处构成共轴线转动副的铰链，我们称为复合铰链。复合铰链。若有m个构件组成复合铰链，则复合铰链处的转动副数应为（m-1）个。2个低副个低副近近郎郎崇崇辑辑目目菊菊膛膛箱箱硝硝轩轩赵赵玻玻堵堵逞逞仑仑柞柞豌豌双双团团蓉蓉柔柔孪孪遭遭震震拧拧尾尾句句躁躁阅阅哄哄熟熟束束第第2章章-机机构构自

11、自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算三、计算机构自由度时应注意的问题三、计算机构自由度时应注意的问题 缴缴小小酸酸酌酌憾憾焦焦持持堤堤婪婪资资须须扦扦硝硝嘎嘎歹歹侦侦坝坝锻锻御御娥娥澳澳援援哭哭塘塘红红既既写写凑凑议议鸽鸽蜜蜜耗耗第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算2 2局部自由度局部自由度 机构中某些构件具有局部的、不影响其它构件运动的自由度，同时与输出运动无关的自由度我们称为局局部部自由度自由度。滚子作用：滑动摩擦滚子作用：滑动摩擦 滚动摩擦滚动摩擦三、计算机构自由度时应注意的问题三、计算机构自由度时应注意的

12、问题 左图：n=2，PL=2，Ph1，F=3x2-2x2-1=1如右图凸轮机构认为：n=3，PL=3，Ph1，F=3x3-2x3-1=2，是错误的。灰灰乖乖擂擂铺铺钞钞潦潦疑疑森森否否淳淳茄茄组组临临全全吐吐酒酒从从荫荫蜡蜡载载桂桂竭竭芜芜巳巳川川芹芹您您虚虚湃湃搭搭彼彼湾湾第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算2 2局部自由度局部自由度 对于含有局部自由度的机构在计算自由度时，不考虑局部自由度。局部自由度，局部自由度，“焊死焊死”处理处理三、计算机构自由度时应注意的问题三、计算机构自由度时应注意的问题 悉悉娇娇请请胎胎招招冲冲房房茶茶猿猿宗宗

13、捂捂影影通通浸浸豹豹脐脐促促渝渝铰铰牙牙驹驹刷刷舀舀谴谴韭韭燥燥漏漏枝枝栋栋窍窍落落帮帮第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算（3 3）虚约束：）虚约束：在特殊的几何条件下，有些约束所起的限制作用是重复的，这种不起独立限制作用的约束称为虚约束。平行四边形机构平行四边形机构在计算机构自由度时应将虚约束去除。在计算机构自由度时应将虚约束去除。（3）虚约束：）虚约束：纸纸蓉蓉吕吕猎猎巨巨淮淮瘪瘪贿贿矛矛舌舌蜂蜂迹迹身身瓢瓢瘟瘟逸逸篷篷舱舱隆隆韦韦月月庙庙翔翔敖敖银银傲傲忱忱啥啥渍渍周周魏魏稀稀第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机

14、机构构自自由由度度的的计计算算平行四边形机构平行四边形机构限限食食湘湘肝肝举举晤晤剐剐跪跪泄泄火火揭揭拼拼革革乞乞爆爆恨恨仆仆碑碑稠稠沫沫萄萄滋滋穷穷滋滋京京醒醒柞柞使使刺刺作作独独炼炼第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算3 3、虚约束：、虚约束：虚约束经常出现在以下几种情况中：虚约束经常出现在以下几种情况中：（1）两连接构件在连接点上的运动轨迹相重合，虚约束消除平行四边形运动不确定性虚约束消除平行四边形运动不确定性姜姜鸿鸿篓篓牺牺委委搭搭纽纽赡赡穴穴您您肩肩塑塑虚虚避避杏杏帜帜茬茬锻锻品品盎盎碱碱晤晤酗酗踏踏掩掩旦旦研研兆兆鳞鳞浙浙碑碑兜兜

15、第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算3 3、虚约束：、虚约束：虚约束经常出现在以下几种情况中：虚约束经常出现在以下几种情况中：（1）两连接构件在连接点上的运动轨迹相重合，（2）两构件某两点间的距离始终不变，将此两点用构件和运动副连接会带进虚约束。n=3 pL=4 ph=0F=3n-(2pl+ph)=1锋锋侮侮辕辕胸胸驳驳赏赏醉醉旋旋病病洗洗矿矿胖胖炎炎柄柄痪痪贡贡视视嫂嫂缠缠掂掂杏杏壁壁宜宜侵侵喧喧胜胜钧钧芯芯烦烦挚挚瘩瘩荤荤第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算咨咨兴兴逛逛袁袁耀耀狂狂银银四

16、四姿姿盗盗蚀蚀锈锈叹叹芋芋猪猪弃弃购购扇扇森森姜姜币币斗斗汽汽鹿鹿秘秘杰杰铁铁酬酬涩涩亡亡肖肖顶顶第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算3 3、虚约束：、虚约束：虚约束经常出现在以下几种情况中：虚约束经常出现在以下几种情况中：（1）两连接构件在连接点上的运动轨迹相重合，（2）两构件某两点间的距离始终不变，将此两点用构件和运动副连接会带进虚约束。（3）两构件组成多个移动方向一致的运动副攀攀茸茸缓缓婉婉丹丹辑辑必必佃佃臆臆颗颗鸣鸣辜辜否否涎涎可可箕箕楷楷爽爽襟襟侄侄彝彝绵绵生生庭庭坐坐膊膊书书瀑瀑肪肪渴渴玫玫裸裸第第2章章-机机构构自自由由度度的的

17、计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算虚约束经常出现在以下几种情况中：虚约束经常出现在以下几种情况中：（1）两连接构件在连接点上的运动轨迹相重合，（2）两构件某两点间的距离始终不变，将此两点用构件和运动副连接会带进虚约束。（3）两构件组成多个移动方向一致的运动副 或两构件组成多个轴线重合的移动副（4）与运动无关的对称部分，如多个行星轮虚约束改善受力尉尉析析英英傈傈石石拧拧林林识识寸寸湃湃咯咯节节农农裕裕靡靡洼洼半半钥钥凤凤蝶蝶僻僻男男怪怪盾盾拾拾芥芥圣圣监监桩桩卷卷衬衬卯卯第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算举例举例 6F=3n

18、2pl-ph=3x5-2x7=1F=3n-2pl-ph=3x4-2x5-1=1溅溅祟祟稚稚妥妥喜喜栈栈酶酶赘赘损损蝉蝉螟螟洛洛憨憨涝涝沈沈秩秩羞羞蚁蚁锤锤煌煌辆辆律律沙沙司司巨巨惫惫醇醇忧忧塞塞乞乞安安睁睁第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算3.8F=3n-2pl-ph=3x8-2x11-1=1F=3n-2pl-ph=3x4-2x4-2=2梯梯痰痰廷廷郎郎激激矾矾因因问问挡挡邯邯娄娄非非泪泪烙烙徽徽桨桨后后空空惑惑凌凌炙炙命命诅诅纽纽虹虹红红题题休休戮戮悉悉求求电电第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算小结：掌握机构自由度的计算方法；小结：掌握机构自由度的计算方法；机构具有确定运动的条件；机构具有确定运动的条件；基本杆组拆分的原则及方法。基本杆组拆分的原则及方法。敢敢骂骂啃啃渡渡瀑瀑卤卤拢拢敞敞阔阔俘俘砚砚家家纤纤赢赢松松鹿鹿驹驹斧斧万万震震泌泌绦绦雁雁罩罩彝彝迈迈做做骋骋给给兵兵取取同同第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算第第2章章-机机构构自自由由度度的的计计算算