平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖和自由度F=3n-2PL

虛約束對機(jī)構(gòu)的影響 虛約束是在一些特定的幾何條件下引入的，如“平行”、“重合”、“距離不變”等。如果幾何條件不滿足，虛約束會轉(zhuǎn)化為有效約束。 機(jī)構(gòu)中引入虛約束是為了受力均衡，增大剛度等，同時也提高了對制造和裝配精度的要求。 注意：機(jī)構(gòu)中虛約束是實際存在的，計算中所謂“除去不計”是從運(yùn)動觀點分析做的假想處理，并非實際拆除。 例題：計算篩料機(jī)構(gòu)的自由度 F=3n-2PL-PH=3x7-2x9-2=2 三、平面機(jī)構(gòu)具有確定相對運(yùn)動的條件? 四桿機(jī)構(gòu)，F(xiàn)=1,1個原動件，運(yùn)動可確定。 從動件位置不確定。 四桿機(jī)構(gòu)，F(xiàn)=2,1個原動件，運(yùn)動不確定。 原動件數(shù)=F0，運(yùn)動確定 原動件數(shù)F，運(yùn)動不確定 原動件數(shù)F，機(jī)構(gòu)破壞 結(jié)論： 平面機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件：機(jī)構(gòu)原動件個數(shù)應(yīng)等于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目，W=F≠0。 ◆原動件數(shù)＜自由度數(shù)，機(jī)構(gòu)無確定運(yùn)動 原動件數(shù)＞自由度數(shù)，機(jī)構(gòu)在薄弱處損壞 例題：圖示為一簡易沖床的設(shè)計圖。試分析設(shè)計方案是否合理。如不合理，則繪出修改后的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。 練習(xí)： 1.畫出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖。 2.求機(jī)構(gòu)的自由度，并判斷機(jī)構(gòu)是否 有確定運(yùn)動。 n = 3, PL = 4, PH = 0 F = 3n －2PL－ PH =3×3 - 2×4 – 0= 1 n = 7, PL = 10, PH = 0 F = 3n －2PL－PH=3×7 - 2×10 – 0= 1 圖示為一簡易沖床的設(shè)計圖。試分析設(shè)計方案是否合理。如不合 理，則繪出修改后的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。 n = 3, PL = 4, PH = 1 F = 3n － 2PL－PH =3×3 - 2×4 – 1= 0 機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動 n = 4, PL = 5, PH = 1 F = 3n － 2PL－ PH =3×4 －2×5 – 1= 1 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動 1.在平面機(jī)構(gòu)中，一個高副引入一個約束。 （ ） 2.從機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)觀點來看，任何機(jī)構(gòu)是由_________、_________、__________三部分組成。 3.構(gòu)件的自由度是指　 　　　　　　　　。 4.兩構(gòu)件之間以線接觸所組成的平面運(yùn)動副，稱為　 　副，它產(chǎn)生　 　個約束，而保留 個自由度。 5.在平面機(jī)構(gòu)中若引入一個高副將引入______個約束，而引入一個低副將引入_____個約束 6.在平面機(jī)構(gòu)中，具有兩個約束的運(yùn)動副是　　　　副，具有一個約束的運(yùn)動副是　　　　　　　 副 。 機(jī)構(gòu)具有確定的相對運(yùn)動條件是原動件數(shù)　　　　　　　機(jī)構(gòu)的自由度。 2.圖示為一機(jī)構(gòu)的初擬設(shè)計方案。試： (1)計算其自由度，分析其設(shè)計是否合理？如有復(fù)合鉸鏈，局部自由度和虛約束需說明。 (2)如此初擬方案不合理， 請修改并用簡圖表示。 3.在圖示機(jī)構(gòu)中，若以構(gòu)件1為主動件，試： (1)計算自由度，說明是否有確定運(yùn)動。 (2)如要使構(gòu)件６有確定運(yùn)動，并作連續(xù)轉(zhuǎn)動，則可如何修改？說明修改的要點，并用簡圖表示。 4.初擬機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案如圖所示。欲將構(gòu)件1的連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)闃?gòu)件4的往復(fù)移動，試： (1)計算其自由度，分析該設(shè)計方案是否合理？ (2)如不合理，可如何改進(jìn)？提出修改措施并用簡圖表示。 5.試計算下列圖示機(jī)構(gòu)的自由度。(若有復(fù)合鉸鏈、局部自由度或虛約束，必須明確指出。) ? ? ? ? 6.計算圖示機(jī)構(gòu)的自由度，指出復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，并判斷該機(jī)構(gòu)是否具有確定的相對運(yùn)動。 * 鏈傳動 圓柱蝸桿蝸輪傳動 凸輪傳動 外嚙合圓柱齒輪傳動 內(nèi)嚙合圓柱齒輪傳動 棘輪機(jī)構(gòu) （二）繪機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的步驟 1）分析機(jī)構(gòu)，觀察相對運(yùn)動，數(shù)清所有構(gòu)件的數(shù)目； 2）確定所有運(yùn)動副的類型和數(shù)目； 3）選擇合理的位置（即能充分反映機(jī)構(gòu)的特性）； 4）確定比例尺： 5）用規(guī)定的符號和線條繪制成簡圖。（從原動件開始畫) 注意：要明確三類構(gòu)件 固定件（機(jī)架）：機(jī)構(gòu)中只有一個為機(jī)架。 原動件：機(jī)構(gòu)中有驅(qū)動力或已知運(yùn)動規(guī)律的構(gòu)件。 從動件：除原動件以外的所有活動構(gòu)件。 思路 先定原動件部分和工作部分（一般位于傳動線路的末端），弄清運(yùn)動傳遞路線，確定構(gòu)件數(shù)目及運(yùn)動副的類型，并用符號表示出來。 繪圖步驟 先兩頭，后中間，從頭到尾數(shù)一遍， 數(shù)數(shù)構(gòu)件是多少，再看他們怎相聯(lián)， 選試圖，定比例，按照規(guī)定化簡圖。 例2-1 試?yán)L制內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 氣缸體1 活塞2 進(jìn)氣閥3 排氣閥4 連桿5 曲軸6 凸輪7 頂桿8 齒輪10 解：1）分析運(yùn)動，確定構(gòu)件的類型和數(shù)量 2）確定運(yùn)動副的類型和數(shù)目 3）選擇視圖平面 4）選取比例尺，根據(jù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動尺寸，定出各運(yùn)動副間的相對位置 5）畫

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