【20160220】机械原理|机构的结构分析
1 e- K5 i9 E1 m* ?6 p6 e& e2 g* P
5 b, j0 q: L3 d% g ]0 m7 I4 [5 Q平面机构的自由度基本计算公式
+ ]6 e3 O! b& ^6 K4 k! S9 q* o3 c. [( M/ U% w( T
系统自由度F=所有运动构件的自由度-系统损失的自由度, Q- \8 v: ]- ?2 m3 I
F=3(N-1)-(3g-Σfi)=3(N-g-1)+Σfi1 _2 i0 f. O& n% I
系统自由度F=所有运动构件的自由度-所有运动副的约束度
! h; Z* o* r% D* b3 w' sF=3(N-1)-Σci
3 ]' U0 X( h+ n0 Q- U p, S. C- D进一步考虑高副和低副的差异(平面中,低副引入2个约束,高副引入1个约束),可简化为
( `* T+ |* @5 g6 r$ EF=3(N-1)-(2PL+PH)
9 g2 b" V. h i. X0 H0 G4 P7 I
$ ?5 D: t! ?9 I( f( g! Y应用/ n! R6 m, R8 b' Z
* i" E: }! i: HF=3(6-1)-(2×7)=1- i# u; Q, \/ X. [
; g0 J+ ?: b7 r) A% x
D0 w" l% `# u* j KF=3(8-1)-(2×10)=1' u- S: B' R6 r4 b
9 V1 r& _' h/ _1 Q: R
; h! A i1 u5 T+ e( a6 {, m+ E- v9 k
F=3(6-1)-(2×7)=1
1 f7 h- U; _3 G* s8 t9 k2 v
t4 F, Q1 i" ]! C; }1 a' M6 K局部自由度(idle DOF , passive DOF)又称冗余自由度,指机构中某些构件具有局部的,并且不影响其他构件运动的自由度。
: Y7 K3 p+ X5 |3 } g3 i) r
& B+ s! J& `0 m: W8 N如图滚子推杆凸轮机构中,为减少高副元素的磨损,在推杆及凸轮间装了一个滚子,滚子与从动件为转动副连接,相对其有一个转动自由度,但滚子绕自身轴线的转动为局部的转动,并不影响其他构件的运动,因而它只是一种局部自由度。计算机构自由度时,应将局部自由度减去。则
+ y3 I( P, Q- J, V, ]( x# TF=3×3-(2×3+1)-1=1$ L: w3 e( g! Y2 D- ]+ k8 `5 F
还可将滚子与从动件视为一体:. B/ t" u9 c8 U. p$ Z3 F: g* Q
F=3×2-(2×2+1)=1
1 B- X6 ]8 ]' A4 L# A. K- L* P8 J' h: \( ?' e5 ~4 I" I2 z% k
|