【20160220】机械原理|机构的结构分析
' Z# f! t. q. `# H6 q* k1 k
& J l# n/ i1 a( j' Q9 G% [平面机构的自由度基本计算公式, ~) ]9 Y1 D6 r: B/ C% s
" q! I' y) s/ d$ f/ ]
系统自由度F=所有运动构件的自由度-系统损失的自由度
" `2 I- r$ x0 D7 {7 K" WF=3(N-1)-(3g-Σfi)=3(N-g-1)+Σfi2 B0 r8 T% _2 R% z4 ]: b
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
1 D, u/ ]9 p1 _# TF=3(N-1)-Σci
' k2 }* d! K2 o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
* L- s6 R) l( L; [+ C# ]F=3(N-1)-(2PL+PH). ^4 J7 E. _2 Z
7 ^& m4 T: Z5 }; X3 V6 E# b) F1 h
应用
( [4 c2 s( j' U$ _5 i
% o0 H0 u1 F( z1 L# P! p
F=3(6-1)-(2×7)=1$ o; r8 s0 V Q7 c1 S) z) Z3 \& W
$ V1 t9 C4 V* @
6 ~0 w3 u$ ~ K
F=3(8-1)-(2×10)=1
+ Z8 H5 [5 X. p! l; b6 p
3 T( l8 y$ n8 M l" E. i! K) A' G
p* c( {2 A( ^" ^" E4 N8 U
F=3(6-1)-(2×7)=1
0 r* X/ a2 u5 Z5 ^, c' l
) s9 ]" A; U4 e& z( O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。& W( O/ p7 g+ o$ d W* x
; R# y2 U/ s R$ u% ~
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. T, r7 g$ u8 d" ? t
F=3×3-(2×3+1)-1=1
) I3 v W8 ]+ f还可将滚子与从动件视为一体:
+ F' \+ \$ G+ ]$ vF=3×2-(2×2+1)=19 T( w4 D- }4 G. o
, m. N: [3 r: E |