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文档简介

优质核心课程

《机械设计基础》

主讲：方金湘

岳阳职业技术学院机电工程学院项目二平面机构

三、平面机构的自由度计算（2）1、自由度计算时应注意的几种情况

（1）复合铰链（2）局部自由度

（3）虚约束两个以上构件在同一轴线处用转动副连接，就形成了复合铰链。P12例如1-4说明

个别构件所具有的，不影响整个机构运动的自由度称为局部自由度。在计算中应除去不计。说明

重复出现的，对机构运动不起独立限制作用的约束称为虚约束。

说明

（4）虚约束常见情况及处理方法

说明

（5）虚约束对机构的影响说明

三个构件在同一轴线处，两个转动副。推理：如果有m个构件时，则有m–1个转动副。（1）复合铰链惯性筛机构C处为复合铰链◆计算中注意观察是否有复合铰链，以免漏算转动副数目，出现计算错误。n=5,Pl=7,Ph=0=3×5-2×7–0=1F=3n-2Pl–Ph（1）复合铰链

滚子的转动自由度并不影响整个机构的运动，属局部自由度。计算机构自由度时不计入。

如图2-17（a）所示凸轮机构中，当计入局部自由度时

n=3,Pl=3,Ph=1F=3×3-2×3-1=2

与实际不符（a）（b）图2-17（2）局部自由度

应除去局部自由度，即把滚子和从动件看作一个构件。局部自由度处理方法

◆实际结构上为减小摩擦采用局部自由度，“除去”指计算中不计入，并非实际拆除。n=2,Pl=2,Ph=1,F=3×2-2×2–1=1与实际相符（2）局部自由度n=4,Pl=6,Ph=0

●构件5给机构引入三个自由度，四个约束。多出的一个约束对机构的运动不起独立的限制作用，是虚约束。计算自由度时应除去不计入。

与实际不符

F=3×4-2×6–0=0如图2-18所示机车车轮联动机构简图，计算该机构自由度。（3）虚约束图2-18n=3,Pl=4,Ph=0F=3×3-2×4–0=1虚约束处理方法与实际相符

应除去虚约束，即将产生虚约束的构件5及运动副除去不计。（3）虚约束①两构件未组成运动副前，连接点处的轨迹已重合为一，组成的运动副存在虚约束。◆计算中应将产生虚约束的构件及运动副一起除去不计。

虚约束常见情况及处理（3）虚约束虚约束常见情况及处理

◆计算中只计入一个移动副。

②两构件组成多个移动副，且导路相互平行或重合时，只有一个移动副起约束作用，其余为虚约束。（3）虚约束③两构件组成多个转动副，且轴线重合，只有一个转动副起约束作用，其余为虚约束。

虚约束常见情况及处理

◆计算中只计入一个转动副（3）虚约束虚约束常见情况及处理◆计算中应将产生虚约束的构件及运动副一起除去不计④两构件两点间未组成运动副前距离保持不变，两点间用另一构件连接时，将产生虚约束。（3）虚约束◆计算中应将对称部分除去不计。

⑤机构中对运动不起独立作用的对称部分，将产生虚约束。（3）虚约束虚约束常见情况及处理

虚约束对机构的影响

机构中虚约束是实际存在的，计算中所谓“除去不计”是从运动观点分析做的假想处理，并非实际拆除。

●虚约束是在一些特定的几何条件下引入的，如“平行”、“重合”

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