1、教学内容及基本要求,计算机构自由度应注意的事项（掌握） 平面机构自由度计算实例 （掌握）,课题4,重点,1、计算机构自由度应注意的事项虚约束 2、综合例题,难点,1、计算机构自由度应注意的事项,3、 虚约束P（ Redundant constraints）,为改善构件的受力状态、刚度、强度等所引入的约束，不起独立的约束作用。,n = 4, Pl =6, Ph = 0,与实际不符,F = 34 -26 0= 0,分析：E3和E5点的轨迹重合，引入一个虚约束 正确计算：F=3n-2Pl Ph + P=34 - 26-0+1=1,注意：计算机构自由度时, 应将虚约束除去不计。,F=3n - 2Pl
2、- Ph,去除虚约束应采取的措施,1）不预先排除虚约束，将因虚约束而减少的自由度P再加上。 即：,F=3n - 2Pl - Ph + P,2）预先排除虚约束，即将引起虚约束的附加构件和与此构件相关的运动副去除。自由度计算公式仍为,3）两构件组成的若干个导路中心线互相平行或重合的移动副。,F = 3324 = 1,n = 3,Pl = 4,1） 两构件在几处接触而构成运动副,虚约束常出现的情况,F = 3324 = 1,n = 3,Pl = 4,两构件在几处接触而构成移动副且导路互相平行或重合。,两个构件组成在几处构成转动副且各转动副的轴线是重合的。,A,B,F = 322221 = 1,n =
3、 2,Pl = 2,Ph = 1,若两构件在多处相接触构成平面高副，且各接触点处的公法线重合，则只能算一个平面高副。若公法线方向不重合，将提供2个约束。,有一处为虚约束,此两种情况没有虚约束,2） 如果转动副联接的是两构件上运动轨迹相重合的点，则该联接引入1个虚约束;,F = 3324 = 1,n = 3,Pl = 4,3）若两构件上某两点之间的距离始终保持不变，也将带入1个虚约束,4） 某些不影响机构运动的对称部分或重复部分所带入的约束,行星传动,F = 34242 = 2,n = 4,Pl = 4,Ph = 2,例 计算图示机构的自由度，如有复合铰链、局部自由度和虚约束，需明确指出。画箭头的构件为原动件。,解：分析,n = 8,Pl = 11,Ph = 1,齿轮副的两种接触情况,按中心距的相对位置情况判断,如果齿轮副的相对位置中心被约束时，其提供的约束数为1,如果齿轮副的相对位置中心未被约束时则要根据实际情况讨论。,齿轮1、2及齿轮2、3之间的相对位置中心均未被约束，但是1、2的接触点P带入的约束数为2(因为该齿轮副为力锁合)，而2、3齿轮接触点G带入的约束数为1，因为该齿轮副为形锁合。, 复合铰链,局部自由度, 虚约束,小结,
