平面机构平面机构的自由度

发布网友发布时间：2024-10-23 14:03

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热心网友时间：2024-11-02 13:24

机构运动的关键在于具备确定性和可能性。由三个构件通过三个转动副联接的系统，由于缺少运动可能性，无法实现预期的运动变换。五杆系统为例，若设定一个主动件，其从动件位置的不确定性源自多种可能的位置组合。然而，通过给定部分构件的位置参数，可以确定其他构件的位置，这就涉及到了机构的自由度概念。自由度是指独立运动的构件数量，当机构的主动件数量等于自由度时，机构具有确定的运动关系。

平面运动链的自由度计算涉及活动构件数、低副和高副的数量。公式F=3n-2PL-PH表明，自由度由活动构件数目n和运动副（低副2个约束，高副1个约束）的类型和数目决定。例如，一个平面运动链中，活动构件n个，无约束时共有3n个自由度，每增加一个低副或高副，自由度相应减少。

机构具有确定运动的条件是自由度大于零且原动件数等于自由度。在计算过程中，需要特别注意复合铰链、局部自由度和虚约束。复合铰链由多个共轴线转动副构成，需适当调整计算。局部自由度如凸轮机构中的滚子转动，不影响相对运动，应在计算时排除。虚约束则是对机构运动没有实际*的重复约束，如平行四边形机构中的多余平移副或回转副，需先剔除这类约束再计算自由度。

总的来说，平面机构的自由度是设计和分析机构运动性能的关键参数，通过合理计算和理解其影响因素，可以确保机构实现预期的运动传递和变换。

扩展资料

若组成机构的所有构件都在同一平面过相互平行的平面内运动，则称该机构为平面机构。机构是具有确定运动的构件系统，其组成要素有构件和运动副。所有构件的运动平面都相互平行的机构称为平面机构，否则称为空间机构。