第十二章 平面機構ppt

1、1. 平面機平面機構運動簡圖構運動簡圖 2. 平面機構自由度的一般計算平面機構自由度的一般計算 3.平面機構自由度計算平面機構自由度計算注意事項注意事項 本章本章 內容內容 提要提要 第十二章第十二章 平面機構平面機構 1 請判斷：學校旁邊菜市場的老張設計了下圖所示機構沖辣椒面, 它能實現預期的運動嗎? 本章學習目的：通過對機構運動簡圖進行理論分析，判斷機構是 否能實現預期的運動 第十二章第十二章 平面機構平面機構 p引言引言 怎樣改進機構它才能實現預期的運動?有些什么改進方案？怎 樣知道設計的機器能不能動？有無確定的運動？ 2 l什么是機構運動簡圖？什么是機構運動簡圖？ 因為機構的運動與因為

2、機構的運動與原動件運動規(guī)律原動件運動規(guī)律、運動副類型運動副類型、機構運動機構運動 尺寸尺寸有關有關, 12.1 平面機構運動簡圖的繪制平面機構運動簡圖的繪制 l為什么要畫機構運動簡圖？為什么要畫機構運動簡圖？ 指根據機構的運動尺寸指根據機構的運動尺寸, 按一定的比例尺定出各運動副的位置按一定的比例尺定出各運動副的位置, 并用國標規(guī)定的簡單線條和符號代表構件和運動副，繪制出表并用國標規(guī)定的簡單線條和符號代表構件和運動副，繪制出表 示機構運動關系的簡明圖形。示機構運動關系的簡明圖形。 同時機構運動簡圖與原機械具有完全相同運動特性。同時機構運動簡圖與原機械具有完全相同運動特性。 而與而與機構的結構尺

3、寸和形狀機構的結構尺寸和形狀以及以及運動副的具體構造運動副的具體構造無關無關， 而機構運動簡圖可以而機構運動簡圖可以不計或略去那些與機構運動無關的不計或略去那些與機構運動無關的 因素因素。 l機構運動簡圖的用途機構運動簡圖的用途 分析現有機器工作原理時要繪制分析現有機器工作原理時要繪制機構運動簡圖機構運動簡圖 設計機器時是首先繪制機構運動簡圖設計機器時是首先繪制機構運動簡圖 指為了表明機構結構狀況指為了表明機構結構狀況, 不要求嚴格地按比例而繪制的簡圖。不要求嚴格地按比例而繪制的簡圖。 l機構示意圖機構示意圖 分析和設計機器的工具分析和設計機器的工具 3 機構是構件之間通過運動副聯(lián)接而具有確定

4、相對運動的一組構件。 (構件系統(tǒng)）功能：進行運動變化、傳遞動力 決定決定機構運動簡圖機構運動簡圖的兩個因素的兩個因素： 運動副類型運動副類型 構件尺寸構件尺寸 運動副類型運動副類型 平面運動副平面運動副 空間運動副空間運動副 低副低副（面接觸）（面接觸） 轉動副轉動副 移動副移動副 高副高副（點或線接觸）（點或線接觸） 球面副球面副螺旋副螺旋副 （平面運動機構）（平面運動機構） （空間運動機構）（空間運動機構） 12.1 平面機構運動簡圖的繪制平面機構運動簡圖的繪制 運動副：兩個構件直接 接觸組成的可動聯(lián)接。 l機構與運動副機構與運動副 4 運動副符號運動副符號 兩運動構件構成的運動副兩運動構

5、件構成的運動副 轉轉 動動 副副 移移 動動 副副 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 22 1 2 1 2 1 平平 面面 運運 動動 副副 兩構件之一為固定時的運動副兩構件之一為固定時的運動副 1 2 1 2 2 1 1 2 1 22 1 1 2 運動副運動副 名稱名稱 12.1 平面機構運動簡圖的繪制平面機構運動簡圖的繪制 n常用運動副符號 5 平平 面面 高高 副副 螺螺 旋旋 副副 2 1 1 2 1 2 2 1 2 1 1 2 1 2 球球 面面 副副 球球 銷銷 副副 1 2 1 2 空空 間間 運運 動動 副副 1 2 2 1 1 2 平平 面面 運運 動動 副副 2

6、1 12.1 平面機構運動簡圖的繪制平面機構運動簡圖的繪制 6 畫構件時應撇開構件的實際外形，而只考慮運動副的性質。畫構件時應撇開構件的實際外形，而只考慮運動副的性質。 12.1 平面機構運動簡圖的繪制平面機構運動簡圖的繪制 n構件的表示方法 需要注意的是：需要注意的是： 移動副移動副的的導路導路必須與相對必須與相對移動方向移動方向一致一致。 表示表示機架的構件需畫上機架的構件需畫上陰影線陰影線。 用簡圖表示用簡圖表示高副高副時，時，應將兩構件接觸處的應將兩構件接觸處的幾何形狀幾何形狀繪出繪出。 n常用運動副符號 7 桿、軸構件桿、軸構件 固定構件固定構件 同一構件同一構件 12.1 平面機構

7、運動簡圖的繪制平面機構運動簡圖的繪制 n構件的表示方法 8 三副構件三副構件 兩副構件兩副構件 12.1 平面機構運動簡圖的繪制平面機構運動簡圖的繪制 n構件的表示方法 參與構成參與構成n個運動副個運動副的構件，可以用的構件，可以用n邊形邊形表示，并在表示，并在相交的部位相交的部位 涂上涂上焊縫焊縫標記標記 或在幾何圖形中間或在幾何圖形中間畫上剖面畫上剖面 9 鏈鏈 傳傳 動動 圓圓 柱柱 桿桿 蝸蝸 輪輪 傳傳 動動 凸凸 輪輪 傳傳 動動 外嚙外嚙 合圓合圓 柱齒柱齒 輪傳輪傳 動動 12.1 平面機構運動簡圖的繪制平面機構運動簡圖的繪制 n常用機構運動簡圖符號（摘自常用機構運動簡圖符號（

8、摘自GB/T4460- -1984） 10 在在 機機 架架 上上 的的 電電 機機 齒齒 輪輪 齒齒 條條 傳傳 動動 圓圓 錐錐 齒齒 輪輪 傳傳 動動 帶帶 傳傳 動動 12.1 平面機構運動簡圖的繪制平面機構運動簡圖的繪制 n常用機構運動簡圖符號（摘自常用機構運動簡圖符號（摘自GB/T4460- -1984） 11 內嚙內嚙 合圓合圓 柱齒柱齒 輪傳輪傳 動動 棘棘 輪輪 機機 構構 12.1 平面機構運動簡圖的繪制平面機構運動簡圖的繪制 n常用機構運動簡圖符號（摘自常用機構運動簡圖符號（摘自GB/T4460- -1984） 12 例例1 1 繪制顎式破碎機的構運動簡圖繪制顎式破碎機的

9、構運動簡圖 (2)確定運動副的類型及數量確定運動副的類型及數量 12.1 平面機構運動簡圖的繪制平面機構運動簡圖的繪制 (1)分析機構的組成及運動情況分析機構的組成及運動情況 肘板與動顎肘板與動顎 轉動副轉動副C 共四個構件：機架共四個構件：機架1、偏心軸、偏心軸 2、動顎、動顎3和肘板和肘板4 D C B A 1 4 3 2 (3)選定投影面選定投影面 (4)選取比例尺選取比例尺 (5)畫出各畫出各運動副和機構符號運動副和機構符號 肘板與機架肘板與機架 轉動副轉動副D 偏心軸與機架偏心軸與機架 轉動副轉動副A 動顎與偏心軸動顎與偏心軸 轉動副轉動副B 并根據機構運動尺寸，定并根據機構運動尺寸

10、，定 出出各運動副間的相對位置各運動副間的相對位置 并表示出各構件并表示出各構件 13 12.1 平面機構運動簡圖的繪制平面機構運動簡圖的繪制 例例2 2 試繪制內燃機的機構運動簡圖試繪制內燃機的機構運動簡圖 14 C A B 2 3 4 5 D 6 7 8 1 12.1 平面機構運動簡圖的繪制平面機構運動簡圖的繪制 例例2 2 試繪制內燃機的機構運動簡圖試繪制內燃機的機構運動簡圖 1 1）分析運動，確定）分析運動，確定構件構件的的 類型和數量類型和數量 2 2）確定）確定運動副運動副的類型和數目的類型和數目 3 3）選擇）選擇投影面投影面 4 4）選取）選取比例尺比例尺，根據，根據 機構運動

11、尺寸，定出機構運動尺寸，定出 各運動副間的各運動副間的相對位相對位 置置 5 5）畫出各運動副和機構）畫出各運動副和機構 符號符號，并表示出各構件，并表示出各構件 15 例例2 2 試繪制內燃機的機構運動簡圖試繪制內燃機的機構運動簡圖 12.1 平面機構運動簡圖的繪制平面機構運動簡圖的繪制 內燃機工作原理 16 2 B 1 A C 12.1 平面機構運動簡圖的繪制平面機構運動簡圖的繪制 例例3 3 偏心輪沖床機構運動簡圖偏心輪沖床機構運動簡圖 17 例例4 4 油泵機構油泵機構運動簡圖運動簡圖 A B C 1 2 3 4 12.1 平面機構運動簡圖的繪制平面機構運動簡圖的繪制 1圓盤圓盤 2柱

12、塞柱塞 3 構件構件 4機架機架 18 F小結:繪制機構運動簡圖的步驟與方法 12.1 平面機構運動簡圖的繪制平面機構運動簡圖的繪制 1)分析機構的組成及運動情況，確定機構中的機架、原動件和 從動件，確定構件的數目。 2)按照運動傳遞的順序,逐一分析每兩個構件間相對運動的性質， 確定運動副的類型和數目; 3)恰當地選擇視圖平面：一般選擇機械中多數構件的運動平 面作為視圖平面。 4)選擇適當的比例尺, 定出各定出各運動副間的相對位置運動副間的相對位置,用構件和運 動副的簡圖符號繪制機構運動簡 19 1 2 3 12.2 平面機構的自由度平面機構的自由度 經由運動副聯(lián)經由運動副聯(lián) 接后構件系統(tǒng)接后

13、構件系統(tǒng) 的運動情況：的運動情況： p引言引言 構件之間具有構件之間具有確定確定的相對運動的相對運動 構件之間構件之間不能不能相對運相對運動動 構件之間的相對運動構件之間的相對運動不確定不確定 2 1 3 A CB 4 D 4 4 1 23 4 1 1 能動能動就是就是自由的自由的 能在能在一個方向運動一個方向運動就有一個就有一個自由度自由度 在機構在機構能動的那個方向能動的那個方向給予給予驅動，驅動，構件之間就有構件之間就有確定確定的相對運動？的相對運動？ 20 l 構件的自由度：構件的自由度： O y x p構件自由度與機構自由度構件自由度與機構自由度 12.2 平面機構的自由度平面機構的

14、自由度 指一個構件相對另一個構件可能出現的獨立運動。一個自由指一個構件相對另一個構件可能出現的獨立運動。一個自由 構件在構件在空間空間具有具有6個自由度個自由度。在。在平面內平面內具有具有3個自由度個自由度 o x y A l約束 對獨立運動所加的限制。 21 移動副移動副: :約束了約束了沿沿y y軸方向的移動軸方向的移動和和在在xOyxOy平面內的轉動平面內的轉動, , 只只 保留沿保留沿x x軸方向的移動；軸方向的移動； 轉動副轉動副: :約束了約束了x x、 y y兩個方向兩個方向的移動的移動, , 只保留一個轉動；只保留一個轉動； l運動副對構件產生的運動副對構件產生的約束約束 p構

15、件自由度與機構自由度構件自由度與機構自由度 12.2 平面機構的自由度平面機構的自由度 運動副引入的約束數等于兩構件相對自由度減少的數目。運動副引入的約束數等于兩構件相對自由度減少的數目。 22 高副高副: :只約束了沿接觸處只約束了沿接觸處公法線公法線n-nn-n方向方向的移動。的移動。 l運動副對構件產生的運動副對構件產生的約束約束 p構件自由度與機構自由度構件自由度與機構自由度 12.2 平面機構的自由度平面機構的自由度 23 自由構自由構 件的自件的自 由度數由度數 運動副運動副 自由度數自由度數 約束數約束數 回轉副回轉副 1（） + 2（x，y） = 3 y x 1 2 S y x

16、 1 2 x y 12 R=2, F=1 R=2, F=1R=1, F=2 結論：構件自由度結論：構件自由度3-約束數約束數 移動副移動副 1（x） + 2（y，）= 3 高高 副副 2（x,） + 1（y） = 3 經運動副相聯(lián)后，構件自由度會有變化：經運動副相聯(lián)后，構件自由度會有變化： p構件自由度與機構自由度構件自由度與機構自由度 12.2 平面機構的自由度平面機構的自由度 24 活動構件數活動構件數 n 計算公式：計算公式：F=自由構件的自由度數約束數自由構件的自由度數約束數 =3n(2PL +Ph ) 要求：記住上述公式，并能熟練應用。要求：記住上述公式，并能熟練應用。 構件總自由度

17、構件總自由度 低副約束數低副約束數 高副約束數高副約束數 3n 2 PL1 PH 例例1：計算曲柄滑塊機構的自由度。：計算曲柄滑塊機構的自由度。 解：活動構件數解：活動構件數n= 3 低副數低副數PL= 4 F=3n 2PL PH =33 24 =1 高副數高副數PH= 0 S3 1 2 3 推廣到一般：推廣到一般： p構件自由度與機構自由度構件自由度與機構自由度 12.2 平面機構的自由度平面機構的自由度 25 給定給定S S3 3S S3 3(t)(t)，一個獨立參，一個獨立參 數數1 11 1（t t）唯一確定，唯一確定， 該機構僅需要該機構僅需要一個獨立參數一個獨立參數。 S3 1 2

18、 3 S3 1 1 12.2 平面機構的自由度平面機構的自由度 p機構具有確定運動的條件機構具有確定運動的條件 對不同的機構，自由度不同，給定原動件的個數也應不同，那么， 原動件數與自由度有什么關系，才能使機構具有確定的運動呢？ 一個原動件只能提供一個獨立運動參數一個原動件只能提供一個獨立運動參數,因此機構具有確定運因此機構具有確定運 動的條件為：動的條件為： 原動件數機構的自由度原動件數機構的自由度F 26 例例2、計算鉸鏈四桿機構的自由度、計算鉸鏈四桿機構的自由度 解：活動構件數n= 低副數PL= 高副數PH= 1 2 3 4 p機構具有確定運動的條件機構具有確定運動的條件 12.2 平面

19、機構的自由度平面機構的自由度 當原動件數= =1時 機構運動確定機構運動確定 27 例例3、計算鉸鏈五桿機構的自由度、計算鉸鏈五桿機構的自由度 解：活動構件數n= 低副數PL = 高副數PH= 1 23 4 5 p機構具有確定運動的條件機構具有確定運動的條件 機構運動不確定 機構運動確定 12.2 平面機構的自由度平面機構的自由度 28 例例4、計算三角形構件自由度、計算三角形構件自由度 1 2 3 解： 1 2 3 1 2 3 12.2 平面機構的自由度平面機構的自由度 p機構具有確定運動的條件機構具有確定運動的條件 u F=0，不能運動 29 例例5 計算圖示凸輪機構的自由度。計算圖示凸輪

20、機構的自由度。 解：活動構件數解：活動構件數n= 2 低副數低副數PL= 2 F=3n 2PL PH =32 221 =1 高副數高副數PH= 1 1 2 3 12.2 平面機構的自由度平面機構的自由度 p機構具有確定運動的條件機構具有確定運動的條件 當原動件數= =1時 機構運動確定機構運動確定 30 1 2 3 A C B 4 D 12.2 平面機構的自由度平面機構的自由度 p機構具有確定運動的條件機構具有確定運動的條件 例例6 計算一下老張設計的機構沖辣椒面機構的自由度計算一下老張設計的機構沖辣椒面機構的自由度 解：活動構件數解：活動構件數n= 3 低副數低副數PL=4 F=3n2PLP

21、H =33241 =0 高副數高副數PH= 1 改進后：活動構件數改進后：活動構件數n= 4 低副數低副數PL=5 F=3n2PLPH =34251 =1 高副數高副數PH= 1 31 例例7 試機算圖示航空照相機快門機構的自由度試機算圖示航空照相機快門機構的自由度 F=3n-2PL-PH=35-27-0=1 12.2 平面機構的自由度平面機構的自由度 p機構具有確定運動的條件機構具有確定運動的條件 解：活動構件數解：活動構件數n= 5 低副數低副數PL= 7 高副數高副數PH= 0 (構件總數構件總數n=6) (6個轉動副、個轉動副、1個移動副個移動副) 機構的自由度數為：機構的自由度數為：

22、 當原動件數= =1時 機構運動確定機構運動確定 32 F=3n-2PL-PH=36-28-1=1 例例8 試機算圖示牛頭刨床機構的自由度試機算圖示牛頭刨床機構的自由度 12.2 平面機構的自由度平面機構的自由度 p機構具有確定運動的條件機構具有確定運動的條件 解：活動構件數解：活動構件數n= 6 低副數低副數PL= 8 高副數高副數PH= 1 (構件總數構件總數n=7) (5個轉動副、個轉動副、3個移動副個移動副) 機構的自由度數為：機構的自由度數為： 當原動件數= =1時 機構運動確定機構運動確定 33 LH 32 3 52 70 1 FnPP 例例9 計算如圖所示雙曲線畫規(guī)機構的自由度。

23、計算如圖所示雙曲線畫規(guī)機構的自由度。 12.2 平面機構自由度計算的注意事項平面機構自由度計算的注意事項 雙曲線畫規(guī)機構雙曲線畫規(guī)機構 p復合鉸鏈復合鉸鏈 解：活動構件數解：活動構件數n= 5 低副數低副數PL= 7 高副數高副數PH= 0 34 1 2 3 4 5 6 7 8 A B C D E F 例例10 計算圖示圓盤鋸機構的自由度。計算圖示圓盤鋸機構的自由度。 解：活動構件數解：活動構件數n= 7 低副數低副數PL= 6 F=3n 2PL PH 高副數高副數PH=0 =37 26 0 =9 計算結果肯定不對！計算結果肯定不對！ 12.3 平面機構自由度計算的注意事項平面機構自由度計算的

24、注意事項 p復合鉸鏈復合鉸鏈 35 復合鉸鏈復合鉸鏈 兩個以上的構件在同一處以轉動副相聯(lián)。兩個以上的構件在同一處以轉動副相聯(lián)。 兩個低副兩個低副 p復合鉸鏈復合鉸鏈 12.3 平面機構自由度計算的注意事項平面機構自由度計算的注意事項 由由m個構件個構件匯集而成的復合鉸匯集而成的復合鉸 鏈應當包含鏈應當包含（m-1）個轉動副）個轉動副 36 上例圓盤鋸機構的自由度計算：在上例圓盤鋸機構的自由度計算：在B、C、D、 E四處應各有四處應各有 2 個運動副。個運動副。 解：活動構件數解：活動構件數n=7 低副數低副數PL= 10 F=3n 2PL PH =37 2100 =1 可以證明：可以證明：F點

25、的軌跡為一直線。點的軌跡為一直線。 1 2 3 4 5 6 7 8 A B C D E F 12.3 平面機構自由度計算的注意事項平面機構自由度計算的注意事項 p復合鉸鏈復合鉸鏈 37 復合鉸鏈復合鉸鏈 常出現在下列情況： 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 12.3 平面機構自由度計算的注意事項平面機構自由度計算的注意事項 p復合鉸鏈復合鉸鏈 4 1 3 2 1 4 3 2 3 1 2 兩個轉動副兩個轉動副兩個轉動副兩個轉動副兩個轉動副兩個轉動副 38 O1 2 3 B A O 4 5C 1 6 例例11 計算如左圖所示鋼板剪切機的自由度。計算如左圖所示鋼板剪切機的自

26、由度。 12.3 平面機構自由度計算的注意事項平面機構自由度計算的注意事項 p復合鉸鏈復合鉸鏈 解：活動構件數解：活動構件數n= 5 低副數低副數PL= 7 F=3n 2PL PH 高副數高副數PH= 0 =35 27 0 =1 (B處為復合鉸鏈處為復合鉸鏈, 含兩個轉動副含兩個轉動副) 39 例例12 計算圖示兩種凸輪機構的自由度。計算圖示兩種凸輪機構的自由度。 解：解：n= 3， PL= 3， F=3n 2PL PH =33 23 1 =2 PH=1 對于右邊的機構，有：對于右邊的機構，有： F=32 22 1=1 事實上，兩個機構的運動相事實上，兩個機構的運動相 同，且同，且F=1 1

27、2 3 1 2 3 12.3 平面機構自由度計算的注意事項平面機構自由度計算的注意事項 p局部自由度局部自由度 局部自由度局部自由度構件局部運動所產生的自由度，并不影響構件局部運動所產生的自由度，并不影響 整個機構的運動。整個機構的運動。 F=32 22 1 =1 出現在加裝滾子的場合，計算時應去掉出現在加裝滾子的場合，計算時應去掉滾子和鉸鏈：滾子和鉸鏈： 滾子的作用：滑動摩擦滾子的作用：滑動摩擦滾動摩擦。滾動摩擦。 40 解：解：n= 4，PL= 6， F=3n2PLPH=3426 =0 PH= 0 FEAB CD ，故增加構件，故增加構件4前前 后后E點的軌跡都是圓弧，增加的約束點的軌跡都

28、是圓弧，增加的約束 不起作用，不起作用，應去掉構件應去掉構件4。 例例13 已知：已知：ABCDEF，計算圖示平行四邊形機構的自由度。，計算圖示平行四邊形機構的自由度。 1 2 34 A BC D E F 12.3 平面機構自由度計算的注意事項平面機構自由度計算的注意事項 p虛約束虛約束 虛約束虛約束對機構的運動實際上不起作對機構的運動實際上不起作 用的約束。用的約束。計算自由度時應去掉虛約束。計算自由度時應去掉虛約束。 重新計算：重新計算：n=3,PL=4, PH=0 F=3n2PLPH=33 24 =1 1 2 34 A BC D E F F 虛約束虛約束 特別注意：此例存在虛約束的幾何特

29、別注意：此例存在虛約束的幾何 條件是：條件是： ABCDEF 41 (1)兩構件聯(lián)接前后，聯(lián)接點的軌跡重合，兩構件聯(lián)接前后，聯(lián)接點的軌跡重合， (2) 兩構件構成多個移動副，且導路平行。兩構件構成多個移動副，且導路平行。 如如平行四邊形機構平行四邊形機構，火車輪火車輪 12.3 平面機構自由度計算的注意事項平面機構自由度計算的注意事項 p虛約束虛約束 l出現虛約束的場合：出現虛約束的場合： (3) 兩構件構成多個轉動副，且同軸。兩構件構成多個轉動副，且同軸。 42 (4) 運動時，兩構件上的兩點距離始終不變。運動時，兩構件上的兩點距離始終不變。 (5) 對運動不起作用的對稱部分。如對運動不起作

30、用的對稱部分。如多個行星輪多個行星輪。 5 2 1 3 4 E F 5 3 2 4 1 E F 1 B 3 4 2 A 1 2 3 4 A D B C 2 2 12.3 平面機構自由度計算的注意事項平面機構自由度計算的注意事項 p虛約束虛約束 l出現虛約束的場合：出現虛約束的場合： 43 (6) 兩構件構成高副，兩處接觸，且法線重合。兩構件構成高副，兩處接觸，且法線重合。如等寬凸輪 如等寬凸輪 W 法線不重合時，變成實際約束！法線不重合時，變成實際約束！ 12.3 平面機構自由度計算的注意事項平面機構自由度計算的注意事項 p虛約束虛約束 l出現虛約束的場合：出現虛約束的場合： 注意：各種出現虛

31、約束注意：各種出現虛約束 的場合都是有條件的的場合都是有條件的 ! 44 l虛約束的作用：虛約束的作用： 增加機構的剛度，如軸與軸承、機床導軌。增加機構的剛度，如軸與軸承、機床導軌。 使機構運動順利，避免運動不確定，如車輪。使機構運動順利，避免運動不確定，如車輪。 12.3 平面機構自由度計算的注意事項平面機構自由度計算的注意事項 p虛約束虛約束 改善構件的受力情況，如多個行星輪。改善構件的受力情況，如多個行星輪。 45 (a) AB、CD、EF平行且相等平行且相等 (b)平行導路多處移動副平行導路多處移動副 (c)同軸多處轉動副同軸多處轉動副 (d) AB=BC=BD且且A在在D、C 軌軌

32、跡交點跡交點 (e)兩構件上兩點始終等距兩構件上兩點始終等距 (f)軌跡重合軌跡重合 (g)全同的多個行星輪全同的多個行星輪 (h)等徑凸輪的兩處高副等徑凸輪的兩處高副 (i) 等寬凸輪的兩處高副等寬凸輪的兩處高副 12.3 平面機構自由度計算的注意事項平面機構自由度計算的注意事項 p虛約束虛約束出現虛約束的情況小結出現虛約束的情況小結 46 復合鉸鏈復合鉸鏈:C (2個個轉動副轉動副) 局部自由度：局部自由度：F 虛約束虛約束:E 活動構件數活動構件數n= 7 低副數低副數PL = 9 高副數高副數PH = 1 F=3n-2PL PH =37 -29 -1 =2 C D A B G F o

33、E C D A B G F o EE 復合鉸鏈復合鉸鏈 局部自由度局部自由度 虛約束虛約束 例例14：計算圖示大篩機構的自由度。：計算圖示大篩機構的自由度。 12.3 平面機構自由度計算的注意事項平面機構自由度計算的注意事項 解：解： 47 F=3n2PLPH =392122 =1 解：解：幾種特殊情況幾種特殊情況 如圖上所示如圖上所示 復合鉸鏈復合鉸鏈 局部自由度局部自由度 兩者之一為虛約束兩者之一為虛約束 例例15：計算圖示機構的自由度。：計算圖示機構的自由度。 12.3 平面機構自由度計算的注意事項平面機構自由度計算的注意事項 可動件個數為可動件個數為n= 9， 低副低副PL =12個，

34、個， 高副高副PH= 2個；個； 48 B2 I 9 C 3 A 1 J 6 H 8 7 D E 4 FG 5 活動構件數活動構件數 A 1 B2 C 3 J 6 G 5 H 8 9 I F n 9 復合鉸鏈復合鉸鏈 虛約束虛約束 運動副運動副D 1處處 去掉去掉局部自由度局部自由度和和虛約束虛約束 局部自由度局部自由度 n 6，pL 7，pH 3 滾子滾子3、8繞繞 自身軸線的自身軸線的 轉動轉動 7 E D 4 2個轉動副個轉動副 桿桿9和運動副和運動副F、 I引入一個虛約引入一個虛約 束束 例例16 計算包裝機送紙機構計算包裝機送紙機構 的自由度的自由度 12.3 平面機構自由度計算的注

35、意事項平面機構自由度計算的注意事項 F 3n 2pL pH 3 6 2 7 1 3 1 解：解： 49 例例17 壓力機運動簡圖的繪制壓力機運動簡圖的繪制 轉動副轉動副： 偏心輪偏心輪1 1和桿件和桿件2 2 桿件桿件2 2和桿件和桿件3 3 桿件桿件3 3和桿件和桿件4 4 滑塊滑塊7 7和壓桿和壓桿8 8 槽凸輪槽凸輪6-6-齒輪齒輪6 6和機座和機座9 9 桿件桿件4 4和滾子和滾子5 5 機座機座9 9和偏心輪和偏心輪1-1-齒輪齒輪11 移動副：移動副： 桿件桿件3和機座和機座9 桿件桿件4和滑塊和滑塊7 壓桿壓桿8和機座和機座9 高副：高副： 齒輪齒輪1和齒輪和齒輪6滾子滾子5和槽凸輪和槽凸輪6 原動件原動件 傳動部分傳動部分 執(zhí)行部分執(zhí)行部分 1 -2 -3 -4 -7 -8 1 -6 -5 -4 -7 -8 12.3 平面機構自由度計算的注意事項平面機構自由度計算的注意事項 50 例例18 計算圖示壓力機自由度。計算圖示壓力機自由度。 解：活動構件數解：活動構件數n= 7 低副數低副數PL= 9 F=3n 2PL PH 高副數高副數PH= 2 =3729 2 =1 (5為局部自由度為局部自由度)