Question

什么是机构自由度

Answer 1

问题一：机构自由度是指什么 机构自由度
根据机械原理，机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目（亦即为了使机构的位置得以确定，必须给定的独立的广义坐标的数目），称为机构自由度（degree of freedom of mec鼎ani *** ），其数目常以F表示。如果一个构件组合体的自由度F>0，他就可以成为一个机构，即表明各构件间可有相对运动；如果F=0，则它将是一个结构（structure），即已退化为一个构件。机构自由度又有平面机构自由度和空间机构自由度。
平面机构自由度：
一个杆件（刚体）在平面可以由其上任一点A的坐标x和y，以及通过A点的垂线AB与横坐标轴的夹角等3个参数来决定，因此杆件具有3个自由度。
空间机构自由度：
一个杆件（刚体），在空间上完全没有约束，那么它可以在3个正交方向上平动，还可以以三个正交方向为轴进行转动，那么就有6个自由度。
自由度的计算：
约束增加，自由度就减少，机构的自由度为组成杆件自由度之和减去运动副的约束。

问题二：计算机构的自由度的目的是什么? 自由度等于1，则此机构有一个原动件，有固定的运动轨迹，如冲床，部分机械臂等，机构自由度大于1，则此机构有多个原动件，运动不确定。若小于等于0，则机构不能运动，自由度小于0的机构又称超静定机构。我们在设计机构时，首先要考虑其自由度，希望机构能做何种运动从而合理地设置自由度，以防出现制作出来的机构自由度为0甚至小于0的静定机构。

问题三：这个机构自由度怎么算？ F=3n-2Pl-PH;其中F：机构自由度；n：除机架外的构件数；Pl：低副数；Ph：高副数；
F=3*3－2*3－2＝1
其中A、C处为转动副和右下角的B处为移动副。
B、D处滚子的自转是局部自由度。滚子B、D和BC/CD焊接在一起，从而处理了局部自由度

问题四：平面机构的自由度有什么意义，比如说自由度为1。代表什么？ 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。

问题五：这个机构的自由度为什么不是1 解答如图：

问题六：求机构自由度 活动构件数n =7；
C：1个回转副+1个移动副；
B：小齿轮及2条杆绕B轴转动，属3构件连接复合铰，有2个回转副；
A：小齿轮、大齿轮、BB'杆，绕A轴转，属3构件连接复合铰，有2个回转副；
B': 1个回转副；
低副数PL =(1+1)+2+2+1 =7；
齿轮齿合，高副数PH =4；
自由度F =3n -2PL -PH =3*7 -2*7 -4 =3

问题七：机构自由度的意义是什么？如果原动件数目与自由度数目不符，将产生什 机构自由度是机构所具有的独立运动的数目。
原动件>自由度，无法运动，可能崩坏；
原动件 问题八：自由度的概念 我们对空间的描述是通过三维坐标系来表征的。
平面机构只能在平面内运动，若这个面为X-Y面，三个自由度为沿X轴的移动、沿Y轴的移动和绕Z轴的转动。
一个物体不受约束在空间具有六个自由度，分别为沿三个坐标轴的移动和绕三个坐标轴的转动。

问题九：机构自由度怎么算 去除对称部分及虚约束，简化图如下所示
3条杆，2个滑块，活动构件数n =5
B、C、D各有1个回转副；A、B各有1个回转副+1个移动副
低副数PL =3+2(1+1) =7; 高副数PH =0
自由度F =3民-2PL -PH =3x5 -2x7 -0 =1

问题十：什么叫机构的局部自由度？ 1、定义
俯在有些机构中, 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。在计算机构自由度时, 应将机构中的局部自由度除去不计。
例如，在图a中，由于滚子是圆形的，它的转动与否动并不影响其它构件的运动，因此，假想的将滚子和推杆焊接起来（图b）并不影响机构的运动，故该机构中活动构件的个数n应为2而不是3，机构的自由度也应是1，即
F=3n-2PL-PH=3×2－2×2 - 1 =1
2、去除局部自由度应采取的措施：
（1）设想将滚子与安装滚子的构件焊成一体，预先排除局部自由度，再计算机构自由度。如上图b)：
n=3 Pl=2 Ph=1 F=3*2-2*2-1=1。
（2）直接从机构自由度计算公式中减去局部自由度的数目F＇即有自由度计算公式。
F=3n-2PL-PH-F'
∴ n=3 Pl=3 Ph=1 F=3n-2PL-PH-F'=3*3-2*3-1-1=1
注意：局部自由度处通常是带有滚子的地方。
局部自由度
英文：Partial freedom