2.5.2 空间机构的自由度计算_
同平面机构自由度计算公式推导过程一样，空间机构的自由度 = 所有活动构件自由度 - 所有运动副引入的约束数，其公式为:
F=6n-5P5-4P4-3P3-2P2-P1
式中：n为活动构件数； P1、P2、P3、P4、P5分别为1 ~ 5级运动副的个数。_
例
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
一_
(a)
(b)
图2.5.2-1
图(a)所示为自动驾驶仪操纵装置内的空间四杆机构。活塞2相对气缸运动后通过连杆3使摇杆4作定轴转动。构件1、2组成圆柱副，构件2、3和构件4、1分别组成转动副，构件3、4组成球面副，其运动示意图如图(b)所示。试计算该机构的自由度。
解： n=3， P5=2， P4=1， P3=1
F=6n-5P5-4P4-3P3-2P2-P
=6×3-5×2-4×1-3×1=1.
例 题 二
图(a)所示为某飞机起落架的收放机构。构件1为原动件，构件1、2和2、3分别组成3级球副，构件1、4和3、4分别组成5级移动副和转动副，其运动示意图如图(b)所示。试计算该机构的自由度并判断其运动是否确定。解： n=3， P5=2， P3=2F=6n-5P5-4P4-3P3-2P2-P=6×3-5×2-3×2=1.计算结果表明需要2个原动件机构的运动才能得以确定。而实际上该机构在1个原动件的带动下运动就能确定了。
上述问题出现在何处？
(a)
(b)
图2.5.2-2
构件2的两端同构件1、3分别组成球副，这样使得构件2可以绕自身轴线转动，而这个转动（自由度）对整个机构的运动没有影响，对比平面凸轮机构中滚子的转动一样，称为局部自由度。
图2.5.2-3
对于局部自由度也有两种处理
方法
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:
①. 修正自由度计算公式：F=6n-5P5-4P4-3P3-2P2-P1-k 式中：k为局部自由度数。这样例题2的机构的自由度应为：
F=6n-5P5-4P4-3P3-2P2-P1-k=6×3-5×2-3×2-1=1
具有确定的运动。
②. 机构
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
时改变运动副类型 在例题2中，可以将构件2一端的球副设计变成球销副，如图2.5.2-3所示，这样就消除了构件2绕自身轴线转动的局部自由度。这时机构的自由度应为：
F=6n-5P5-4P4-3P3-2P2-P1=6×3-5×2-4×1-3×1=1
具有确定的运动。
由此可以看出，空间机构中同样可能存在有局部自由度、虚约束等问题，在计算机构自由度时应加以注意判断，进行正确的处理。
浙公网安备 33021202002483