機構(gòu)自由度計算_齒輪與齒輪(齒條)中心距固定/不固定(2-60)
1、求圖1所示的齒輪----連桿組合機構(gòu)的自由度,若存在局部自由度、復(fù)合鉸鏈或虛約束,請指出其位置;最后判定該該機構(gòu)是否具有確定的運動規(guī)律。

解:不存在局部自由度,C、E兩處存在復(fù)合鉸鏈,沒有虛約束;
=6,
=7,
=3
機構(gòu)自由度
機構(gòu)的自由度數(shù)目等于原動件數(shù)目,因此該機構(gòu)具有確定的運動規(guī)律。
2、試計算如圖2所示齒輪———連桿機構(gòu)的自由度。若存在局部自由度、復(fù)合鉸鏈或虛約束,請指出其位置;并分析和說明該機構(gòu)是否具有確定的相對運動。

解:不存在局部自由度、復(fù)合鉸鏈和虛約束;
=6,
=6,
=5
機構(gòu)自由度
機構(gòu)的自由度數(shù)目等于原動件數(shù)目,因此該機構(gòu)具有確定的運動規(guī)律。
總結(jié):①注意區(qū)分局部自由度和齒輪,局部自由度一般是滾子推桿,存在于凸輪機構(gòu)當中,滾子和凸輪直接的接觸屬于”光滑曲線接觸“;而齒輪與齒輪接觸是依靠”齒與齒之間的嚙合接觸“;在圖1和圖2中,有的同學會將圖1中齒輪5、圖2中的齒輪2誤認為是凸輪,從而將其錯誤判定為局部自由度。從圖1中的齒輪2與齒條7嚙合,因此與2嚙合的構(gòu)件5為齒輪,圖2中的齒輪F也是這樣判定的。
②齒輪與齒輪(或齒條)接觸時,有一個知識點需要知道:若齒輪與齒輪(或齒條)的中心距不變,則齒輪與齒輪(或齒條)接觸位置產(chǎn)生1個高副;若齒輪與齒輪(或齒條)的中心距可變,則齒輪與齒輪(或齒條)接觸位置產(chǎn)生2個高副。因此,在圖1中,齒輪3和齒輪5的中心距不變(兩齒輪通過連桿4固定了中心距),產(chǎn)生1個高副,齒輪3和齒條7的中心距為C到D的距離,它們的中心距可變(齒條7不動,但是齒輪3可以上下可動),因此有2個高副,故圖1中一共有3個高副;在圖2中,齒輪A和齒輪B的中心距不變(兩齒輪通過鉸鏈固定了中心距),產(chǎn)生1個高副,齒輪F和齒輪D的中心距可變(沒有固定),產(chǎn)生2個高副,齒輪D和齒條E它們的中心距可變(齒條D不動,但是齒輪D上下可動),因此有2個高副,故圖2中一共有5個高副。