2020-2021学年第二学期高二机械基础（高教版）教案2.4 平面机构的自由度

教 案 教师姓名 授课形式 讲 授 授课时数 2 授课日期 与授课班级 模具11231 2021年3月13日 授课章节名称 及教学内容、 目 的、及要求 2.4 平面机构的自由度 理解并掌握平面机构自由度的计算方法及注意事项 理解平面机构具有确定运动的必要条件 教 学 重 点 教 学 难 点 平面机构的自由度的计算方法及注意事项，机构具有确定运动的条件。 平面机构的自由度的计算方法 虚约束的判别 使 用 教 具 常规教具 课 外 作 业 备 注 授课主要内容或板书设计 1、 平面机构自由度的概念 一个作平面运动的构件有三个自由度 2、 平面机构的自由度的计算 机构的各构件之间应具有确定的相对运动。显然，不能产生相对运动或作无规则运动的一堆构件难以用来传递运动。为了使组合起来的构件能产生相对运动并具有运动确定性，有必要探讨机构自由度各机构具有确定运动的条件。 设平面机构有K个构件。除去固定构件(机架），则机构中的活动构件数为：n＝K－1。在未用运动副联接之前，这些活动构件的自由度总数为3n。当运动副将构件联接起来组成机构之后，机构中各构件具有的自由度就减少了，若机构中的低副数（主要有移动副，转动副）为PL个，高副（主要有凸轮机构，齿轮机构等）数为PH个，则机构中全部运动副所引入的约束总数为2PL+PH。因此活动构件的自由度总数减去运动副引入的约束总数就是该机构的自由度（旧称机构活动度），以F表示，即 　　F=3n-2PL-PH 这就是计算平面机构自由度的公式。由公式可知，机构自由度F取决于活动的构件数目以及运动副的性质（低副或者高副）和个数。 3、 机构具有确定相对运动的条件 当机构自由度数目﹥0，且机构输入的独立运动数目=机构自由度数目时，该机构具有确定运动。 四、计算平面机构自由度的注意事项 （一）复合铰链 两个以上的构件同时在一处用转动副相联接就构成复合铰链。 （二）局部自由度 在有些机构中, 其某些构件所能产生的局部运动并不影响其他构件的运动, 我们把这些构件所能产生的这种局部运动的自由度称为局部自由度。 （三）虚约束 在机构中,有些运动副带入的约束,对机构的运动实际上不起约束作用,我们把这类约束称为虚约束.在计算机构的自由度时应将这类虚约束除去. 学科网（北京）股份有限公司 $