1、第十讲 自由度计算中的特殊问题计算图 223 中圆盘锯机构的自由度解：活动构件数 n=7低副数 PL=6高副数 PH=0F=3n 2PL PH =37 2 6 0=9计算结果肯定不对！ 1、复合铰链两个以上的构件在同一处以转动副相联，如图 224 所示。计算时：m 个构件, 有 m1转动副。上例中：在 B、C 、D、E 四处应各有 2 个运动副。所以圆盘锯机构的自由度计算为：解：活动构件数 n=7低副数 PL=10F=3n 2PL PH=37 2100=1计算图 225 中两种滚子凸轮机构的自由度。解：左边机构n=3，PL =3，PH=1F=3n2PL PH=33231=2对于右边的机构，有：
2、F=32 22 1=1事实上，两个机构的运动相同，且 F=1 2、局部自由度定义：构件局部运动所产生的自由度。出现在加装滚子的场合，计算时应去掉 Fp（局部自由度）本例中局部自由度 Fp=1F=3n2PL PHFP=332311=1或计算时去掉滚子和铰链：F=32221=1滚子的作用：滑动摩擦变为滚动摩擦。图 223 图 224 图 225 图 226 计算图 226 中平行四边形机构的自由度，已知：AB、CD 、EF 互相平行。解：n=4 ，PL=6，PH=0F=3n2PL PH =3426=0计算结果肯定不正确！3、虚约束 对机构的运动实际不起作用的约束。计算自由度时应去掉虚约束。 FE
3、AB CD ，故增加构件 4 前后 E 点的轨迹都是圆弧。增加的约束不起作用，应去掉构件 4。如图 227 所示。重新计算：n=3, PL=4, PH=0F=3n2PL PH=3324=1特别注意：此例存在虚约束的几何条件是：AB、CD、EF 平行且相等。 出现虚约束的场合：1、两构件联接前后，联接点的轨迹重合，如图 228 所示平行四边形机构，椭圆仪，火车轮等。2、两构件构成多个移动副，且导路平行，如图 229。3、两构件构成多个转动副，且同轴，如图 230。4、运动时，两构件上的两点距离始终不变，如图 231。5、对运动不起作用的对称部分。如 多个行星轮，如图 232。6、两构件构成高副，
4、两处接触，且法线重合。如图 233 等宽凸轮。图 227 注意：法线不重合时，变成实际约束！如图 234。注意：各种出现虚约束的场合都必须满足一定几何条件的!虚约束的作用：1、改善构件的受力情况，如多个行星轮。2、增加机构的刚度，如轴与轴承、机床导轨。3、使机构运动顺利，避免运动不确定，如车轮。例：计算图 235 包装机送纸机构的自由度。图 228 图 229 图 230 图 231 图 232 图 23 图 234 图 235 分析：复合铰链: 位置 D ，2 个低副局部自由度 2 个虚约束 1 处, 构件 8n=6，PL =7，PH=3F=3n 2PL PH =36 27 3=1摘录部分仅供学人参考。
