【20160220】机械原理|机构的结构分析
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/ F7 l$ L7 C+ U; _- {平面机构的自由度基本计算公式
4 m+ z; y2 {1 S3 P5 t, Y/ U( [' F0 n& f, I7 `; K9 ]5 ?
系统自由度F=所有运动构件的自由度-系统损失的自由度* i) B0 j( l& e1 _
F=3(N-1)-(3g-Σfi)=3(N-g-1)+Σfi
) Q9 A$ ]2 l N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
G$ T4 a2 r/ p C) L# z- s4 KF=3(N-1)-Σci- x% Q6 [0 M, j; o. I7 L1 N) u
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# l6 \4 t$ M+ c1 |
F=3(N-1)-(2PL+PH)
/ N6 R4 M0 q2 _& v$ t2 U
5 L/ D7 l# z. e8 R1 T. t6 v应用
& d; c5 G: u. I$ T. Z- G; F
# E1 L( G% n3 u6 vF=3(6-1)-(2×7)=1
+ y% D4 n M' Z+ d5 ^
s0 z* D1 _! s7 {3 ~* A
/ m- x8 ^! E4 m3 [
F=3(8-1)-(2×10)=1
, I9 n% E1 _0 L- e4 w, C1 Z8 u4 j1 p0 d+ M h
5 T% Z; s, c9 H6 V
F=3(6-1)-(2×7)=1
% x& F( R( }9 _ m) m# X2 D" k+ S* A( v" _$ I
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。
& c( N, O$ c; W& L. u; g1 {8 P# c
3 F' z0 j: L6 G8 g& c$ |- `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0 K$ n% V/ b R% d a9 L$ ^
F=3×3-(2×3+1)-1=1
: v8 {. y6 ?' I还可将滚子与从动件视为一体:
( q F8 ~8 s# MF=3×2-(2×2+1)=16 e' t2 [. g' j& k, B! R
) E9 B# o7 Q) q: f- _$ x
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