第 4 单元 学时数： 学时教学目的与要求：理解运动链的可动性及运动确定性的条件；能正确计算平面机构的自由度。教学重点与难点：重点：平面机构自由度的计算难点：自由度计算时应注意的特殊结构教学手段与方式：课堂讲授，教学内容：第一章 机械传动系统的运动分析 第三节 平面机构的自由度一、平面机构自由度的计算二、机构具有确定运动的条件三、计算平面机构的自由度时应注意的特殊结构第四节 机械传动系统的运动分析实例第一章 机械传动系统的运动分析第三节 平面机构的自由度一、平面机构自由度的计算1．平面机构自由度机构中各构件相对于机架所能有的独立运动的数目。构件的自由度S31231234θ1123两构件用运动副联接后，彼此的相对运动受到某些约束。低副引入两个约束！（图形见课件）高副引入一个约束！（图形见课件）2．机构自由度计算的一般公式F＝3n－2PL－PHn —活动构件数；PL —低副数；PH —高副数例 1：计算曲柄滑块机构的自由度（动画见课件）解：活动构件数 n=3低副数 PL=4 高副数 PH=0F＝3n － 2PL － PH ＝3×3 － 2×4 ＝1 例 2：计算五杆铰链机构的自由度解：活动构件数 n＝4低副数 PL＝5 F＝3n － 2PL － PH ＝3×4 － 2×5＝2 例 3：计算图示凸轮机构的自由度（动画见课件）解：活动构件数 n＝2 低副数 PL＝2高副数 PH＝1F＝3n － 2PL － PH ＝3×2 － 2×2 －1 ×1＝1 F = 3×2 – 2×3= 0 (桁架) F = 3×3 – 2×5 = -1(超静定桁架)ABC321ABC321213233F112223F二、机构具有确定运动的条件1．机构自由度数 F≥1。2．原动件数目等于机构自由度数 F。三、计算平面机构的自由度时应注意的特殊结构 1．复合铰链两个以上的构件在同一处以转动副相联。计算：m 个构件，有 m－1 转动副。例：计算图示圆盘锯机构的自由度解：活动构件数 n=7低副数 PL=10F＝3n － 2PL － PH ＝3×7 －2×10－0＝12．局部自由度机构中与机构的输出运动无关的自由度称局部自由度。事实上，两个机构的运动相同，且 F = 1（动画见课件）计 算 时 去 掉 滚 子 和 铰链，滚子的 作 用 ： 滑 动 摩 擦 滚动摩擦。3．虚约束（1）定义在特殊的几何条件下，有些约束所起的限制作用是重复的，这种不起独立限制作用的约束称为 虚约束。（2）处理办法312123两个低副312123两个低副ABC1234x1x2C2ABDFE3415AB将具有虚约束运动副...
