【20160222】机械原理|机构的结构分析4 @9 Q3 X$ ?. @# {: X U. |
4 w* R9 X) c: Y3 f( y; D冗余约束
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冗余约束(redundant constraint，虚约束)指在机构中，有些运动副所带入的约束对机构运动起重复约束作用。根据几何条件的不同，可分为4类：
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1）两个构件直接接触而构成多个运动副。典型情况：
3 {+ `4 l* P) e) @% }①两构件在多处接触构成移动副，且各移动副导路中心线平行或重合，则只能算作一个移动副，其余的都是冗余约束；" k- ]4 \, n3 H! @. V
②两构件在多处配合组成转动副，且各转动副轴线重合，则只能算作一个转动副，其余的都是冗余约束；- @* f0 L2 C3 ]8 }7 B, k
③两构件在多处接触构成平面高副，且各接触点出的公法线重合或接触点的距离始终保持不变，则只能算作一个高副，其余的都是冗余约束。
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* B) Z/ g# ]$ P2 J8 h8 t
2）如果将机构的某个运动副拆开，机构被拆开的两部分在原连接点的运动轨迹仍相互重合，则产生冗余约束。如图的椭圆仪机构即属此类。: ~" o' t, j2 y- h2 E6 I
* |; a: ]" B& W* K @" C3）在机构运动过程中，如果某两构件上两点之间的距离始终保持不变，那么若将此两点以构件相连，则由此而引入的约束必为冗余约束。$ S/ @' t2 N! [1 b* K) ]
$ p- L' g. R" {' P/ D. I, M! `' j4）机构中对运动不起作用的对称部分也是冗余约束。如图轮系即属此类。8 G* N* i2 S! t! x! N9 U
k. |, [, [* |6 w, i: p) k4 n
注：都是在特定的几何条件下出现的，如果几何条件不满足，就是有效约束了。机械设计中冗余约束往往是根据实际需要采用的，如增强支承刚度，或改善受力，或传递较大功率等，只是计算自由度时应去除冗余约束。& v+ ~1 p4 \2 Y9 e0 B7 ]
如图机构自由度：F=3×6-(2×8+1)=1
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+ V) N: t9 r: l( L公共约束与冗余约束统称过约束(overconstraint)，含有过约束的机构称为过约束机构(overconstraint mechanism)。6 U/ q. U q/ Z( T, D. ^& I
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楼主: 黑森林的鹿
发表于 2016-2-20 15:33:48
不敢不敢，个人学习记录而已，基础中的基础，无甚可观……动画嘛，不是自己做的，在网上找的
还没那么厉害！