机械基础自由度的计算(机械设计基础-自由度的计算)

第一章、平面机构自由度和速度分析

1.1、机构的组成

考点1、常见概念

1、构件和零件的定义

零件:制造的单元体,任何机器都是由许多零件组成。

构件:运动的单元体,由一个或者若干个零件固连在一起的独立运动的整体。

2、机构和机器

机构=机架 原动件 从动件

机器:根据某种使用要求设计的执行机械运动的装置

3、部件:独立的装配单元。

考点2、运动副

1、运动副相关概念

运动副:两个构件,直接接触并且具有相对运动的连接称为运动副。

约束;运动副对构件的独立运动所加的限制,运动副每引入一个约束,构件就会失去一个自由度。

2、运功副的分类

表1.1

机械基础自由度的计算(机械设计基础-自由度的计算)(1)

机械基础自由度的计算(机械设计基础-自由度的计算)(2)

3、运动链称为机构的条件:运动链必须含有机架。

1.2、机构运动简图

表1.2

机械基础自由度的计算(机械设计基础-自由度的计算)(3)

续表1.2

机械基础自由度的计算(机械设计基础-自由度的计算)(4)

1.3、平面机构自由度计算

考点一、自由度相关概念

1、自由度:机构的具有确定运动所必需要的独立运动参数为机构自由度。

2、自由度计算公式:

F=3n-2pl-2ph n:活动构件数 pl:低副数 ph:高副数

3、机构具有运动的条件:自由度=原动件数。

4、复合铰链

m个构件在同一处以转动副连接时,则构成复合铰链,其转动副数目为m-1个,如图1.1,C处为复合铰链。

5、局部自由度:某些构件所产生的局部自由度并不影响其他构件的运动(多出现在加装滚子情况如图1.2,通常将滚子和与其相连的构件焊接在一起)。

机械基础自由度的计算(机械设计基础-自由度的计算)(5)

6、虚约束:为了改善构件的受力,,传动较大的功率,或者某种特殊需求。常用虚约束类型:

机械基础自由度的计算(机械设计基础-自由度的计算)(6)

考点二、自由度计算

1、自由度计算的做题步骤:

(1)观察机构是否存在局部自由度(图中画焊接符号去除局部自由度)。

(2)观察机构是否存在虚约束(除去虚约束时,与其连接的约束副一同去掉)。

(3)观察机构是否存在复合铰链连接

(4)书写自由度计算公式

(自由度计算习题1)如图1.3所示机构,计算机构自由度,若有复合铰链、局部自由度、虚约束必须指出。

机械基础自由度的计算(机械设计基础-自由度的计算)(7)

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