本帖最后由 黑森林的鹿 于 2016-2-24 10:12 编辑
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【20160224】机械原理|机构的结构分析
( ^! ?) \3 [ D# ^1 ~
1 K0 _% O2 x2 z: `5 }1 p7 N- b- f一般空间机构的自由度计算公式9 h+ c% B9 S% R2 V
% W& |- v& o# B N不满足G-K公式的情况:
" C6 V9 d6 b' X6 i% \$ |8 E% w1.飞机起落架的收放机构. f9 l& @8 f! L1 k, L, A6 n
N=4,g=4,Σfi=8,F=6(N-g-1)+Σfi=26 U, x2 E+ ~) ?+ ]& ?1 q/ |* v
但是中间的杆两端分别构成球副,可绕自身轴线转动,而这个自由度对整个机构的运动没有影响,为局部自由度。
j/ n2 @1 n# V6 B
1
6 s9 h4 s, e" P7 ?. c2.万向联轴器(虎克铰)
: \ Q% R. N" J. s! a2 D4 CN=4,g=4,Σfi=4,F=6(N-g-1)+Σfi=-2
8 H: x g" N$ K2 r* |" \显然与实际不符,只需一个主动件的输入运动。
/ m& s& @& b5 B6 X- y8 k, K
2
4 C' c. f# S/ j7 R& h1 F解释——G-K公式本质:6 f% L& j! @; z4 D- M# W8 ?7 n
体现机构构件和运动副之间的关系
! {1 E( }' O; q; E违反这一公式,必有运动副没有完全发挥其约束功能。具体包括:
: }( d+ R" ~. d! c l; d) u2 o% K& s1)由于特殊几何设计及装配条件,这个运动副在实际运动中并没有完全实现所有可能的相对运动,即产生了局部自由度。
' y& j9 |- E, d如1.飞机起落架的收放机构。: } X" R2 A0 ]; |
2)机构中冗余约束及公共约束的存在。
. R/ e3 ~5 }2 w; L4 @如2.万向联轴器(虎克铰)+ B3 W7 Q( n) f; Q
; t) U m3 l2 G/ g0 l1 D7 r3 w对G-K公式的修正9 M) `. T u4 E# Y: s5 p1 U
7 \) W5 J9 Y( C- K- e/ tF=d(N-g-1)+Σfi+ν-ζ1 V, B8 f/ u! _7 h7 Y1 A
d:机构的阶数,由机构的公共约束决定,不是传统公式中的3或6
9 F1 ^9 @# L/ C8 g6 b5 Jν:机构的冗余约束数
& }7 a( o9 `+ \4 Mζ:机构的局部自由度数; Q1 A$ H! }' f( [$ O. v
l9 [5 @/ r# S! z重算1、2的机构自由度:0 c+ G: n0 V! i' R
1.N=4,g=4,Σfi=8,d=6,ν=0,ζ=1,F=d(N-g-1)+Σfi+ν-ζ=1
! b3 e. F# y$ V7 M* S0 Y% @2.N=4,g=4,Σfi=4,d=3,ν=0,ζ=0,F=d(N-g-1)+Σfi+ν-ζ=1
4 ]9 f% O; i" i) ~. w" o5 `8 L符合实际。
$ P( j- F' e" I4 q; ] E
" X" f/ S! m4 h" m( l! T5 Q4 C1 L2 F |