计算W时的注意事项

注   意   事   项

图     例

减去多余自由度f

构件与运动副组合后，所增多的、不影响机构整体运动特性的自由度，称为多余自由度或局部自由度f。采用多余自由度，一般是为了减少摩擦损失和使运动副表面磨损均匀，以及补偿制造误差，计算时应减去f，或去除形成局部自由度的构件及运动副数后计算，如图a

图a中滚子2处有一个多余自由度，将2、3刚化后：

∵  n＝3-1＝2，P₅＝3-1＝2，P₄＝1

∴  W＝3×2-2×2-1＝1或

图b中连杆2绕自身轴线BC的转动为局部自由度，f＝1，且M＝0，j＝4，n＝3，P₅＝2，P₃＝2

去除虚约束C

在运动副所加的约束中，有些约束互相重合，重合的约束中有一些对构件运动不起约束作用的称为虚约束，亦称消极约束C，计算W时应除去C

虚约束用于增加机构工作时的刚度，改善受力情况，渡过机构死点或满足工作需要。但必须有较高的制造和装配精度

常见的虚约束有：

1.两构件间形成2个以上运动副：转动副轴线重合(图c)，移动副导路重合或平行(图d、e)，高副接触点方法线重合(图f)

2.轨迹重合约束：机构中构件尺寸满足特定条件时引入的虚约束(图g中AB＝BC＝BD、AD⊥AC时，杆1和A、B副或滑块3及复副D形成的约束为虚约束，图h中ABCDEF、ADBC、AFBE时，杆1和E、F副形成虚约束)

3.具有重复(图i中行星轮2'、2"与2重复，应将2'、2"去除后计算)或对称结构(图j中O'₁A' B'与O₁AB对称，应去除一个)以及表平行机构自由度分析例题图c

4.如图k中，轮1、3上两动点C、D间的距离在运动中始终保持不变，故杆4及C、D副引入的约束为虚约束构件间形成多个运动副

两

构

件

间

形

成

多

个

运

动

副

轨

迹

重

合

具

有

重

复

或

对

换

结

构

时

两

动

点

间

距

保

持

不

变

正确判断复合运动副的个数

两个以上的构件同时在一处以运动副相连接，构成复合运动副。由m个构件组成的复合运动副为m-1个

图l中C处有2个转动副；

图m中D处有1个转动副、1个移动副，C处有2个转动副、1个移动副