平面机构自由度的计算-计算公式

第二章机构的结构分析

——机构自由度的计算(1)

§2-4机构自由度的计算

一、计算公式

平面自由构件：3个自由度

平面低副：引入2个约束

平面高副：引入1个约束

假设平面机构有n个活动构件：

3n个自由度

有P l 个低副和P h个高副：

引入(2 P l +P h )约束

平面机构的自由度计算公式：

F=3n-(2 P l +P h )=3n-2 P l -P h

练习：

n=3

p l=4

p h=0 F=3n-2 p l–p h=3×3 －2×4－0=1

练习：

3

2

1

项

二、自由度计算的注意事

1.复合铰链(compound hinge)

两个以上构件在同一处以转动副相联接即构成复合铰链。m个构件以复合铰链联接所构成的转动副数为(m-1)

个。

2. 局部自由度(passive DOF)

机

构

中某些构件所产生的局部运动并不影响其他构件的运动,把这种局部运动的自由度称为局部自由度。

方法一：假想构件2和3焊成一体

F=3n-2 p l–p h=3×2 －2×2－1=1

F=3n-2 p l–p h–F'=3×3－2×3－1－1=1

式中：F'为局部自由度

方法二：从自由度计算公式中减去局部自由度

小结

存在于转动副处

正确处理方法：复合铰链处有m 个构件则有(m -1)个转动副

◆复合铰链◆局部自由度

常发生在为减小高副磨损而将滑动摩擦变成滚动摩擦所增加的滚子处。正确处理方法：计算自由度时将局部自由度减去

。平面机构的自由度计算公式：

F =3n -(2 P l +P h )=3n-2 P l -P h

问题？