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第3讲 机构具有确定运动的条件及其自由度计算
2.3.1 机构运动确定性条件
2.3.2 平面机构的自由度计算
2.3.3 平面机构自由度计算应注意事项
2.3.4 空间机构的自由度计算
2.3.1 机构具有确定运动的条件及最小阻力定律
1 .有确定运动的条件
机构的自由度 —— 机构运动确定时所需的独立运动数目
机构有确定运动的条件是:
机构的原动件数目应等于其自由度的数目
若原动件数> ,则机构最薄弱环节损坏
若原动件数< ,则机构运动将不确定,此时机构运动将遵循最小阻力定律
2.3.1 机构具有确定运动的条件及最小阻力定律
2 .阻力最小定律
优先沿阻力最小的方向运动
原动件数< 的机构——欠驱动机构
原动件数> 的机构——冗余驱动机构
2.3.2 平面机构的自由度计算
计算公式:
—— 活动构件数
= 3 − (21 + ℎ) 1 —— 低副数目
ℎ —— 高副数目
2.3.3 平面机构自由度计算应注意事项
1. 要正确计算运动副的数目
(1) 复合铰链 铰链数目 − 1
移动副:各移动方向彼此平行
(2) 同一运动副,只计算一个副 转动副 :各转动轴线重合
高副 :各接触点公法线彼此重合
(3) 复合平面高副 ,相当于一个低副
2. 要除去局部自由度 ′
轨迹重合
3. 要除去虚约束 ′ 常发生虚约束的情况 距离恒定不变
结构重复
= 3 − 21 + ℎ − ′ − ′
2.3.4 空间机构的自由度计算
1 .一般空间机构
设一空间机构:个活动构件, 个 级运动副( =1,2,…5)
5
= 6 − 55 + 44 + 33 + 22 + 1 = 6 −
=1
2 .含公共约束的空间机构
5
= 6 − − ( − ) (的值可能为 0、1、2、3、4 )
=+1
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