本帖最后由 黑森林的鹿 于 2016-2-24 10:12 编辑
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7 U4 f9 o" n" x+ J* E' w0 I. A【20160224】机械原理|机构的结构分析
4 r3 f* ^0 X* v2 u- _8 ^& r% X9 r
/ D+ b r" ]& m7 `' F \一般空间机构的自由度计算公式+ m2 o; I: M1 O- V- F" P; f. l
! ^8 F# P4 i3 f/ K8 C# I$ `9 S不满足G-K公式的情况:' Z! Q9 g# }( \2 M4 j
1.飞机起落架的收放机构
% o8 n9 ?/ V# Y2 {N=4,g=4,Σfi=8,F=6(N-g-1)+Σfi=2
/ @/ Q* D# E6 m$ }1 e" 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。
& g! B( C: P, g* x
. W( C. a+ F+ E6 x& h% k3 e2.万向联轴器(虎克铰)
6 |7 F- k2 o/ ]" QN=4,g=4,Σfi=4,F=6(N-g-1)+Σfi=-2/ j% l( l$ N( F& v! y
显然与实际不符,只需一个主动件的输入运动。
$ a ? d& z' k6 t
1 Y9 {9 g8 F4 f4 s) u: y) k解释——G-K公式本质:9 Y0 L& s, @# f+ ?) g; f
体现机构构件和运动副之间的关系4 M+ M3 G2 `, Z% v# X
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:
: Y8 @( X$ w- E' b1)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。5 I% r, B5 F- R! b
如1.飞机起落架的收放机构。8 f" _ X2 r# v& V& s1 |
2)机构中冗余约束及公共约束的存在。5 _. S5 d8 L/ o- V% d
如2.万向联轴器(虎克铰)
$ }8 i5 H3 {" t- G2 e% z$ f8 ]; e% j' t0 A
对G-K公式的修正! D0 C6 w6 S1 D- ^5 E
* K: ~- e) j3 _8 X5 ~: p; t
F=d(N-g-1)+Σfi+ν-ζ
! {$ C& [# e/ e, i8 {" m) kd: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! C- R# z% Y0 W3 @3 @
ν:机构的冗余约束数. x0 Y( C w6 h; f
ζ:机构的局部自由度数" j. I9 | A# e$ E2 H i. g
# a }# y6 I" X4 K: Y% g重算1、2的机构自由度:& H9 ^& ~+ k5 u9 ~' M' E F& W6 b* C
1.N=4,g=4,Σfi=8,d=6,ν=0,ζ=1,F=d(N-g-1)+Σfi+ν-ζ=12 f/ n, U4 L, ^
2.N=4,g=4,Σfi=4,d=3,ν=0,ζ=0,F=d(N-g-1)+Σfi+ν-ζ=1
2 u3 T2 C# k9 x6 @ ^' B" w符合实际。
* t; r9 v5 q' A
$ W& i' G2 q2 m8 F2 P n. V2 ]8 F |