【20160220】机械原理|机构的结构分析: S- B' g; Y- Z+ j" L1 s- `
" O* v/ H* m6 P平面机构的自由度基本计算公式
4 j& s7 f9 z" {& E4 W( }
9 D0 s, ?+ B Q: g" i( ?系统自由度F=所有运动构件的自由度-系统损失的自由度( N; B) ~; N$ a7 M% M* ]
F=3(N-1)-(3g-Σfi)=3(N-g-1)+Σfi) @# N2 P6 c. `2 M! I: a
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- A2 e% G' I( d
F=3(N-1)-Σci1 d7 o, v5 v% ~* ^# z
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3 ?% c% O5 ^& [* i) s$ y/ s
F=3(N-1)-(2PL+PH)
5 |9 y9 r+ L2 {! P* I: z, x
: m: J1 j, Q& [2 W0 k" j应用
+ m, B0 C# \% s6 y, \
9 o1 C- j# D5 K. u+ z+ r; LF=3(6-1)-(2×7)=1
' [* I; T6 Q% j9 G" N7 Q6 ` \. ]. v) n/ v' F
: Y. [5 ^4 O5 l! |; z8 R! M
F=3(8-1)-(2×10)=1
, J4 |% @# L V1 u `% e
% X( I, t. e( C9 K% ]
$ s7 E9 A' D2 }6 I3 R
F=3(6-1)-(2×7)=1: O A8 y! \! e& ?# u' }
0 t- T! Y! X8 M' ?0 D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。% J! F: o0 A, i, w- O% `) t( ]
1 ~) E3 W6 U% H4 ~! ?- ~4 D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' a; ~, f4 q9 A1 I
F=3×3-(2×3+1)-1=1+ t6 i0 r) r; _$ g
还可将滚子与从动件视为一体:- g: u0 }4 T& F' `1 @
F=3×2-(2×2+1)=1
$ J7 o) D. c8 ~1 N6 w% m
( ?: S. A( q# P' _ |