自由度分析作业题(答案)PPT课件
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第一节平面机构运动简图及自由度计算ppt课件
b)常见类型:凸轮机构中的滚子从动件及类似滑动摩擦改为滚 动摩擦处。
c)处理方法:自由度计算时应将局部自由度除去,可设想把滚 子与从动件固成一体。
d)自由度计算实例
d)实例:计算下列图示机构自由度。
3C 2 B 1
A
实例
a)概念:机构中与其他运动副所起的限制作用重复,对机构运动 不起新的限制作用的约束,称为虚约束。
学习提要
1.了解相关基本概念:机器、机构、构件、零件、机械、 平面机构、运动副、低副、高副、约束、平面机构运动简 图、平面机构示意图、自由度。 2.掌握平面机构运动简图的绘制。 3.掌握平面机构自由度计算。 4.掌握平面机构自由度计算时几种特殊情况的处理。
(1)复合铰链 (2)局部自由度 (3)虚约束
x
F=3n-2PL-PH
A O
式中:F-机构的自由度 n-机构中活动构件数目
PL-机构中低副的数目 PH-机构中高副的数目
y
低副和高副的约束各是多少?
移动副动画
转动副动画
5)例题:计算内燃机的自由度
F 8
A2
1
3
6
B
E
4
7D
C
5
内燃机运动简图
➢2.平面机构具有确定相对运动的
平面机构只有机构自由度大于零,才可能运动。 ♥ 平面机构具有确定相对运动的条件是:
撇开实际机构中与运动无关的因素,用简单的线条和符号表 示构件和运动副,并按一定比例定出各运动副的位置,表示机构各构 件间相对运动关系的图。
➢2.机构示意图
只是定性地表示机构的组成及运动原理,而不用严格按比例绘 制的简图,通常称为机构示意图。
机构运动简图
F 8
A2
机构自由度计算(共42张PPT)
C4
绘制图示偏心泵的运动简图
3 2 1 4
甘肃工业大学专用
偏心泵
四 平面机构的自由度
1 θ1 2
3
S’3 S3
2 1 θ1
3 4 θ4
给定S3=S3(t),一个独立参数
θ1=θ1〔t〕唯一确定,该机
构仅需要一个独立参数。
假设仅给定θ1=θ1〔t〕,那么 θ2 θ3 θ4 均不能唯一确定。 假设同时给定θ1和θ4 ,那么θ3 θ2 能唯一确定,该机构需要两个 独立参数 。
定义:具有确定运动的运动链称为机构 。
机架-作为参考系的构件,如机床床身、车辆底 盘、飞机机身。
原〔主〕动件-按给定运动规律运动的构件。 从动件-其余可动构件。 机构的组成:
机构=机架+原动件+从动件
甘肃工业大学专用
1个
1个或几个
若干
三 平面机构运动简图
机构运动简图-用以说明机构中各构件之间的相对 运动关系的简单图形。
副
1
2
螺
旋
1
空副 2
间 运
1
动 副
球
面
1
副
球 销
2
副
甘肃工业大学专用
2 1
2 1
1
2
2 1
2 1
1 2
1 2
1 2
2 1
构件的表示方法:
甘肃工业大学专用
一般构件的表示方法
杆、轴构件
固定构件
同一构件
甘肃工业大学专用
两副构件
一般构件的表示方法
三副构件
甘肃工业大学专用
本卷须知:
画构件时应撇开构件的实际外形,而只考虑运动副的性质。 3. 运动链 运动链-两个以上的构件通过运动副 的联接而构成的系统。 闭式链、开式链
绘制图示偏心泵的运动简图
3 2 1 4
甘肃工业大学专用
偏心泵
四 平面机构的自由度
1 θ1 2
3
S’3 S3
2 1 θ1
3 4 θ4
给定S3=S3(t),一个独立参数
θ1=θ1〔t〕唯一确定,该机
构仅需要一个独立参数。
假设仅给定θ1=θ1〔t〕,那么 θ2 θ3 θ4 均不能唯一确定。 假设同时给定θ1和θ4 ,那么θ3 θ2 能唯一确定,该机构需要两个 独立参数 。
定义:具有确定运动的运动链称为机构 。
机架-作为参考系的构件,如机床床身、车辆底 盘、飞机机身。
原〔主〕动件-按给定运动规律运动的构件。 从动件-其余可动构件。 机构的组成:
机构=机架+原动件+从动件
甘肃工业大学专用
1个
1个或几个
若干
三 平面机构运动简图
机构运动简图-用以说明机构中各构件之间的相对 运动关系的简单图形。
副
1
2
螺
旋
1
空副 2
间 运
1
动 副
球
面
1
副
球 销
2
副
甘肃工业大学专用
2 1
2 1
1
2
2 1
2 1
1 2
1 2
1 2
2 1
构件的表示方法:
甘肃工业大学专用
一般构件的表示方法
杆、轴构件
固定构件
同一构件
甘肃工业大学专用
两副构件
一般构件的表示方法
三副构件
甘肃工业大学专用
本卷须知:
画构件时应撇开构件的实际外形,而只考虑运动副的性质。 3. 运动链 运动链-两个以上的构件通过运动副 的联接而构成的系统。 闭式链、开式链
工件组合定位和自由度分析详解
单个定位时:
V1 限制了: x z
V2 限制了:
V3 限制了:
x
y
z z
x 两次重复限制,z 叁次重复限制,
按上准则分析,实际V1、V2较V3先
参与,V1、V2参与分不出先后,假
z 设V1为首参限制了 x ,V2次 参 xz 限制了 ;V3最后限制了 y y 。
图2.29 三个V形块 组合定位分析
2、判断准则 (1)定位元件单个定位时,限制转动自由度的作用在组合 定位中不变; (2)组合定位中各定位元件单个定位时限制的移动自由度 ,相互间若无重复,则在组合定位中该元件限制该移动自 由度的作用不变;若有重复,其限制自由度的作用要重新 分析判断,方法如下:
1)在重复限制移动自由度的元件中,按各元件实际参与定 位的先后顺序,分首参和次参定位元件,若实际分不出,可 假设;
x z 固定顶尖1限制了:
y
活动顶尖2限制了:
yz
x z y 固定顶尖为首参,限制了:
活动顶尖 y z
例5 如图2.32工件以外圆柱在两V形块上定位,分析各元 件限制的自由度。
图2.32 V形块组合定位分析右-V1、左-V2
单个定位时:
V1 限制了:x y
}
V2 限制了: y
y 两次重复限制,V1 首参限制了
例3:如图2.30工件以内孔面、平面在圆柱销、支承平面上 定位,分析各元件限制的自由
单个定位时:
平销面 限限制制了了 ::xxxyy
z
y
}
综且合x 限y 重制复了限x制 x
y
y
z
例4:如图2.31工件以两顶尖孔在两顶尖上定位,分析各元件限制 自由度。
图2.31 两顶尖组合定位分析
平面机构自由度的计算PPT课件
§3.2 平面机构的运动简图
机架
A B
机架和活动构件通过转动副联接 机架和活动构件通过移动副联接
§3.2 平面机构的运动简图
两个活动构件联接
§3.2 平面机构的运动简图
〔二〕绘机构运动简图的步骤
1〕分析机构,观察相对运动,数清所有构件的 数目;
2〕确定所有运动副的类型和数目; 3〕选择合理的位置〔即能充分反映机构的特性〕;
注意:实际结构上为减小摩擦采用局部自由度, “除去〞指计算中不计入,并非实际撤除。
F3n2P LP H
预习:机构具有确定运动的条件。
假设两构件之间的相对运动均为空间运动,那 么称为空间运动副。
螺旋副
球面副
§3.1 机构的组成
〔二〕、平面运动副
按两构件接触特性,常分为低副、高副两大类。 1、低副:两构件以面接触而形成的运动副。按运动 特性可分为转动副和移动副
(1) 转动副:只允许两构件作相对转动,又称作 铰链。
自用盘编号JJ321002
自用盘编号JJ321002
§3.2 平面机构的运动简图
3. 移动副 •两构件组成移动副,其导路必须与相对移动方 向一致。
§3.2 平面机构的运动简图
4. 平面高副 • 两构件组成平面高副时,其运动简图中应画出两构 件接触处的曲线轮廓,对于凸轮、滚子,习惯划出其 全部轮廓;对于齿轮,常用点划线划出其节圆。
构件之间的可动连接。 运动副分为低副和高副。 低副引入2个约束。 高副引入1个约束。
平面上运动的自由构件具有3个自由度; 低副引入2个约束; 高副引入1个约束。
平面机构自由度的计算方法:
构件的自由度之和减去运动副的约束 。
设机构有n个活动构件,用PL个低副、PH个高副连接。
《机械原理自由度》课件
机械故障诊断
通过运动分析诊断机械故障的原因 和位置。
控制系统设计
利用运动分析结果设计控制系统的 参数和策略。
机构运动分析的实例
平面四杆机构的运动分析
01
通过解析法计算平面四杆机构的自由度,并分析其运动特性。
凸轮机构的运动分析
02
利用实验法测量凸轮机构的位移、速度和加速度,分析其运动
规律。
机器人臂关节的运动分析
03
通过数值法模拟机器人臂关节的运动行为,优化关节的设计参
数。
04
机构动力学分析
机构动力学的基本概念
机构动力学是研究机 械系统中机构运动及 其与力的关系的学科 。
机构动力学的基本概 念包括力、力矩、加 速度、速度和位移等 。
它涉及到系统的平衡 、运动规律、动态响 应等方面的内容。
机构动力学分析的Байду номын сангаас法
空间机构自由度计算
总结词
空间机构自由度计算是机械原理中一个复杂的概念,它涉及到机构在空间中的 运动自由度数。
详细描述
空间机构的自由度计算公式为F=6n-(3PL + Ph),其中n为活动构件数,PL为低 副数,Ph为高副数。与平面机构不同,空间机构需要考虑三个方向的自由度, 因此计算更为复杂。
特殊机构自由度计算
通过建立平面连杆机构的运动学和动力学模型,分析其运动规律 和动态响应。
凸轮机构的动力学分析
研究凸轮机构的动态行为,包括从动件的运动规律和受力情况等。
齿轮机构的动力学分析
分析齿轮机构的动态特性,如振动、冲击和噪声等,以提高齿轮传 动的平稳性和可靠性。
05
机构优化设计
机构优化设计的目标和方法
目标
3-3 平面机构自由度的计算ppt课件
正:F=32 -22-1=1
w
注意: 法线不重合时, 变成实际约束!
n2
A n1
n1 A n2
相当于一个转动副
虚约束
n1
n2
A
A
n1
n2
相当于一个移动副
虚约束的作用:
(1)改善构件的受力情况,分担载荷或平衡惯性力,如多个 行星轮。
(2)增加结构刚度,如轴与轴承、机床导轨。 (3)提高运动可靠性和工作的稳定性,如机车车轮联动机构。
处理方式:计算自由度时应去掉引入虚约束的构件(或运动 链部分)和运动副。
(avi) 带虚约束的凸轮机构
(avi) 带虚约束的杆机构
★常见的虚约束有以下几种情况: 1)两构件构成多个移动副,且导路互相平行或重合。
(只能算一个移动副)
E'
E
2)两构件构成多个转动副,且轴线互相重合。(只能算一个转动副)
F=3n-(2pL+pH)=3n-2pL-pH
——此即平面机构自由度的计算公式
三、机构具有确定运动的条件 什么情况下机构具有确定的运动呢?
n=2, pL=3, pH=0
F=3n-2pL-pH =3×2-2×3=0
刚性桁架 结论:
n=3, pL=5, pH=0 F=3n-2pL-pH =3×3-2×5=-1
3-3平面机构的自由度
§3-3平面机构的自由度(Degrees of Freedom) 一、平面机构自由度的定义
1.定义:机构具有确定运动时所需的独立运动的数目称为机构 的自由度。也可理解为:为确定机构中所有活动构件的位置, 必须给定的独立广义坐标的数目。
C
2 B
1
A
1
4
3 D
w
注意: 法线不重合时, 变成实际约束!
n2
A n1
n1 A n2
相当于一个转动副
虚约束
n1
n2
A
A
n1
n2
相当于一个移动副
虚约束的作用:
(1)改善构件的受力情况,分担载荷或平衡惯性力,如多个 行星轮。
(2)增加结构刚度,如轴与轴承、机床导轨。 (3)提高运动可靠性和工作的稳定性,如机车车轮联动机构。
处理方式:计算自由度时应去掉引入虚约束的构件(或运动 链部分)和运动副。
(avi) 带虚约束的凸轮机构
(avi) 带虚约束的杆机构
★常见的虚约束有以下几种情况: 1)两构件构成多个移动副,且导路互相平行或重合。
(只能算一个移动副)
E'
E
2)两构件构成多个转动副,且轴线互相重合。(只能算一个转动副)
F=3n-(2pL+pH)=3n-2pL-pH
——此即平面机构自由度的计算公式
三、机构具有确定运动的条件 什么情况下机构具有确定的运动呢?
n=2, pL=3, pH=0
F=3n-2pL-pH =3×2-2×3=0
刚性桁架 结论:
n=3, pL=5, pH=0 F=3n-2pL-pH =3×3-2×5=-1
3-3平面机构的自由度
§3-3平面机构的自由度(Degrees of Freedom) 一、平面机构自由度的定义
1.定义:机构具有确定运动时所需的独立运动的数目称为机构 的自由度。也可理解为:为确定机构中所有活动构件的位置, 必须给定的独立广义坐标的数目。
C
2 B
1
A
1
4
3 D
自由度难点细解ppt
第1章 平面机构的自由度
1-1运动副及其分类 1-2平面机构运动简图 1-3平面机构的自由度
1-4 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用
§1-1运动副及其分类
自由度:相对于参考系机构所具有的独立运动的参数 运动副:使两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接
按接触特性运动副分为:
转动副 移动副
低副;面接触
瞬心在速度分析上的应用
W2/w4=lp24p14的角速比与 其绝对瞬心至相对 瞬心的距离成反比
2. 齿轮或摆动从动件凸轮机构
vp12=w1*lp12p13=w2*lp12p23
3. 直动从动件凸轮机构 V2=w1*lp13p12
机构的原动件数目 <F 运动不确定 机构的原件数数目=F 运动确定 机构的原件数数目 >F 机构被破坏
F=3n-2 pl – ph=3*4-2*5=2
如图 1为原动件时五杆机构出 现运动不确定现象 结论:机构具有确定运 动的条件为: 1)自由度F>0; 2)机构的原件数数目=F。
§1-4 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用 速度瞬心:任一刚体2相对刚体1作平面运动时,在任一瞬时,其相对运动可
F=3n-2pl-ph=3*7-2*10=1
B,C,D,E为复合铰链
局部自由度F′ :这种与机构整体运动无关的自由度称为局部自由度。
计算机构自由度时应去掉。相当于将滚子与推杆固结
解法一:构件2和3分开 如图a
F=3n-2 pl – ph - F′ =3×3 - 2×3-1-1=1
解法二:假想构件2和3焊成一体 如图b
F=3n-2 pl – ph=3×2 - 2×2-1=1
注意:计算
机构自由度 时, 应将局 部自由度除
1-1运动副及其分类 1-2平面机构运动简图 1-3平面机构的自由度
1-4 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用
§1-1运动副及其分类
自由度:相对于参考系机构所具有的独立运动的参数 运动副:使两构件直接接触并能产生一定相对运动的联接
按接触特性运动副分为:
转动副 移动副
低副;面接触
瞬心在速度分析上的应用
W2/w4=lp24p14的角速比与 其绝对瞬心至相对 瞬心的距离成反比
2. 齿轮或摆动从动件凸轮机构
vp12=w1*lp12p13=w2*lp12p23
3. 直动从动件凸轮机构 V2=w1*lp13p12
机构的原动件数目 <F 运动不确定 机构的原件数数目=F 运动确定 机构的原件数数目 >F 机构被破坏
F=3n-2 pl – ph=3*4-2*5=2
如图 1为原动件时五杆机构出 现运动不确定现象 结论:机构具有确定运 动的条件为: 1)自由度F>0; 2)机构的原件数数目=F。
§1-4 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用 速度瞬心:任一刚体2相对刚体1作平面运动时,在任一瞬时,其相对运动可
F=3n-2pl-ph=3*7-2*10=1
B,C,D,E为复合铰链
局部自由度F′ :这种与机构整体运动无关的自由度称为局部自由度。
计算机构自由度时应去掉。相当于将滚子与推杆固结
解法一:构件2和3分开 如图a
F=3n-2 pl – ph - F′ =3×3 - 2×3-1-1=1
解法二:假想构件2和3焊成一体 如图b
F=3n-2 pl – ph=3×2 - 2×2-1=1
注意:计算
机构自由度 时, 应将局 部自由度除
自由度的计算(经典PPT)
组内自由度是指每个处理 组内部观测值变异所对应 的自由度。
计算方法
组内自由度 = 总观测值数 - 处理因素的水平数。
示例
若有12个观测值,处理因 素有3个水平,则组内自由 度为12-3=9。
总自由度计算方法
总自由度的定义
计算方法
示例
总自由度是指所有观测 值变异所对应的自由度。
总自由度 = 总观测值数 - 1。
自由度的计算(经 典ppt)
目录
• 自由度概念及意义 • 单因素方差分析中自由度计算 • 多因素方差分析中自由度计算 • 回归分析中自由度计算与应用 • 假设检验中自由度确定方法 • 总结:提高自由度计算准确性策
略
01
自由度概念及意义
自由度定义
01
自由度是指当以样本的统计量来 估计总体的参数时,样本中独立 或能自由变化的数据的个数,称 为该统计量的自由度。
根据实验目的、效应大小、显 著性水平等因素合理确定样本 量。
在实验过程中及时调整样本量, 以确保结果的可靠性。
结合实际案例进行练习以提高熟练度
选择具有代表性的案例,涵盖不 同类型实验设计和数据处理方法。
逐步分析案例中的实验设计、数 据处理及自由度计算过程。
通过反复练习,加深对自由度计 算原理和方法的理解,提高计算
交互效应自由度
当考虑A、B两因素交互作用时, 交互效应的自由度为(a-1)(b-1)。 若不考虑交互作用,则交互效应
自由度为0。
总自由度
实验中所有观测值数目减1。例 如,在有n个观测值的实验中,
总自由度为n-1。
多因素实验设计下自由度计算实例
实验设计
主效应自由度
假设有一个2x3x2的多因素实验设计,即因 素A有2个水平,因素B有3个水平,因素C 有2个水平。
计算方法
组内自由度 = 总观测值数 - 处理因素的水平数。
示例
若有12个观测值,处理因 素有3个水平,则组内自由 度为12-3=9。
总自由度计算方法
总自由度的定义
计算方法
示例
总自由度是指所有观测 值变异所对应的自由度。
总自由度 = 总观测值数 - 1。
自由度的计算(经 典ppt)
目录
• 自由度概念及意义 • 单因素方差分析中自由度计算 • 多因素方差分析中自由度计算 • 回归分析中自由度计算与应用 • 假设检验中自由度确定方法 • 总结:提高自由度计算准确性策
略
01
自由度概念及意义
自由度定义
01
自由度是指当以样本的统计量来 估计总体的参数时,样本中独立 或能自由变化的数据的个数,称 为该统计量的自由度。
根据实验目的、效应大小、显 著性水平等因素合理确定样本 量。
在实验过程中及时调整样本量, 以确保结果的可靠性。
结合实际案例进行练习以提高熟练度
选择具有代表性的案例,涵盖不 同类型实验设计和数据处理方法。
逐步分析案例中的实验设计、数 据处理及自由度计算过程。
通过反复练习,加深对自由度计 算原理和方法的理解,提高计算
交互效应自由度
当考虑A、B两因素交互作用时, 交互效应的自由度为(a-1)(b-1)。 若不考虑交互作用,则交互效应
自由度为0。
总自由度
实验中所有观测值数目减1。例 如,在有n个观测值的实验中,
总自由度为n-1。
多因素实验设计下自由度计算实例
实验设计
主效应自由度
假设有一个2x3x2的多因素实验设计,即因 素A有2个水平,因素B有3个水平,因素C 有2个水平。
机构自由度ppt课件
.
§1—2 平面机构运动简图
一、机构运动简图 用简单线条和符号来表示构件和运动
副,并按一定的比例定出各运动副的相对 位置,这种说明机构各构件间相对运动关 系的简化图形称为机构运动简图。
二、运动副的表示方法(代号)
.
1、转动副:
一般用小圆圈“ 相对转动的中心。
”表示,其圆心表示两构件
1 12
2
2 1
机构自由度F为:F = 3n — 2PL — PH 自由度计算举例
.
n = 3 PL= 4 F = 3n–2PL–PH
= 3×3–2×4 = 1
n = 4 Pl = 5 F = 3×4–2×5= 2
.
3、机构具有确定运动的 条件
机构的原动件的独立运动是由外界给定的。若给出 的原动件数不等于机构的自由度,则将产生如下影响:
.
3、选择适当的比例尺,绘制机构运动简图
选择适当的比例尺,根据机构的运动尺寸定出各运动副 之间的相对位置,用构件和运动副的规定符号绘制机构的运 动简图。
4、标出原动件,给各构件标上代号
一般原动件标号为1,机架为最后标号。
▲ 注意以下简图的区别:
.
。 例1-1绘制图1-8a 所示颚式破碎机的结构运动简图
二、运动机副构:中两构件直接接触的可动联接。 (既保持直接接触,又能产生一定的相对运 动)
三、运动副分类:
.
运动副的分类
根据运动副的接触形式,运动副分为两类:
1)低副:两构件通过面接触组成的运动副。 如转动副、移动副。
2)高副:两构件通过点或线接触的运动副。 如齿轮副、凸轮副。
除平面副之外,机构中还存在空间运动副。 如球面副、螺旋副。
用来支承其他活动构件(运动构件)的构件。
§1—2 平面机构运动简图
一、机构运动简图 用简单线条和符号来表示构件和运动
副,并按一定的比例定出各运动副的相对 位置,这种说明机构各构件间相对运动关 系的简化图形称为机构运动简图。
二、运动副的表示方法(代号)
.
1、转动副:
一般用小圆圈“ 相对转动的中心。
”表示,其圆心表示两构件
1 12
2
2 1
机构自由度F为:F = 3n — 2PL — PH 自由度计算举例
.
n = 3 PL= 4 F = 3n–2PL–PH
= 3×3–2×4 = 1
n = 4 Pl = 5 F = 3×4–2×5= 2
.
3、机构具有确定运动的 条件
机构的原动件的独立运动是由外界给定的。若给出 的原动件数不等于机构的自由度,则将产生如下影响:
.
3、选择适当的比例尺,绘制机构运动简图
选择适当的比例尺,根据机构的运动尺寸定出各运动副 之间的相对位置,用构件和运动副的规定符号绘制机构的运 动简图。
4、标出原动件,给各构件标上代号
一般原动件标号为1,机架为最后标号。
▲ 注意以下简图的区别:
.
。 例1-1绘制图1-8a 所示颚式破碎机的结构运动简图
二、运动机副构:中两构件直接接触的可动联接。 (既保持直接接触,又能产生一定的相对运 动)
三、运动副分类:
.
运动副的分类
根据运动副的接触形式,运动副分为两类:
1)低副:两构件通过面接触组成的运动副。 如转动副、移动副。
2)高副:两构件通过点或线接触的运动副。 如齿轮副、凸轮副。
除平面副之外,机构中还存在空间运动副。 如球面副、螺旋副。
用来支承其他活动构件(运动构件)的构件。
自由度分析及系统分解ppt课件
变量向量,F=〔f1,f2,……,fm〕为函数关系 向量。
机理模型
由过程机理出发,经推导得到,并得到实验验 证。普通只需对过程内在规律明确且相对比较简 单的研讨对象才干建立机理模型。 例如:流体在圆管中作层流流动时其压力p变 化的关系式:
p2-p1=32 l u / d2
机理模型是对实践过程直接的数学描画,是过 程本质的反映,因此其结果可以外推。
独立方程数 2C+4
当一个流股分成S个流股,指定输入流股变量C+2 个以及S-1个分割分率值,那么可由S(C+2)个独 立方程式解出S个分支流股包含的变量。这样 该分割器的自在度为
d=(S+1)(C+2)+(S-1)-S(C+2)= (C+2)+(S-1)
〔3〕闪蒸器
F2,T2,P2
F1,T1,P1 Q
d=2(C+2)+(r+2) - (C+2 ) =(C +2)+ r + 2
F1,T1,P1
F2,T2,P2
Q
§1 §2 ……,△P
〔6〕压力变化单元
压力变化单元包括阀门、泵、紧缩机等。压力单 元中除了压降△P作为设计参数规定外,对于 泵、紧缩机而言,与物料无关的能量流〔轴功〕 也作为设计参数予以规定;独立方程数为C个 组份物料平衡方程,1个温度相等〔忽略温度 变化〕方程,1个压力方程,即独立方程总数 为C+2个。
1
4
混合器5
5 紧缩机5 5 分流器10 5 放空
5 5
反响器5
3 5
换热器8
3
13
1〕有箭头数字代表Ci+2 2〕无箭头数字代表设备数 3〕方框内数字代表独立方程数
机理模型
由过程机理出发,经推导得到,并得到实验验 证。普通只需对过程内在规律明确且相对比较简 单的研讨对象才干建立机理模型。 例如:流体在圆管中作层流流动时其压力p变 化的关系式:
p2-p1=32 l u / d2
机理模型是对实践过程直接的数学描画,是过 程本质的反映,因此其结果可以外推。
独立方程数 2C+4
当一个流股分成S个流股,指定输入流股变量C+2 个以及S-1个分割分率值,那么可由S(C+2)个独 立方程式解出S个分支流股包含的变量。这样 该分割器的自在度为
d=(S+1)(C+2)+(S-1)-S(C+2)= (C+2)+(S-1)
〔3〕闪蒸器
F2,T2,P2
F1,T1,P1 Q
d=2(C+2)+(r+2) - (C+2 ) =(C +2)+ r + 2
F1,T1,P1
F2,T2,P2
Q
§1 §2 ……,△P
〔6〕压力变化单元
压力变化单元包括阀门、泵、紧缩机等。压力单 元中除了压降△P作为设计参数规定外,对于 泵、紧缩机而言,与物料无关的能量流〔轴功〕 也作为设计参数予以规定;独立方程数为C个 组份物料平衡方程,1个温度相等〔忽略温度 变化〕方程,1个压力方程,即独立方程总数 为C+2个。
1
4
混合器5
5 紧缩机5 5 分流器10 5 放空
5 5
反响器5
3 5
换热器8
3
13
1〕有箭头数字代表Ci+2 2〕无箭头数字代表设备数 3〕方框内数字代表独立方程数
自由度的计算(经典课件)
。
弹性振动系统的自由度计算实例
总结词
弹性振动系统的自由度计算需要考虑系统的质量和弹性,通过确定系统的振动模态和频率来计算。
详细描述
弹性振动系统是指由弹簧、阻尼器和质量组成的系统,其自由度计算需要考虑系统的质量和弹性。系 统的振动模态和频率是计算自由度的关键因素。对于一个由n个质量组成的弹性振动系统,其自由度 为n,每个质量都有三个自由度(x、y、z方向上的移动和转动)。
心理学
利用自由度计算方法,对心理学中的复杂系统进 行建模和分析,揭示人类行为的本质。
THANKS
[ 感谢观看 ]
在科学研究中的应用
物理学
自由度计算在物理学中广泛应用 于描述各种物理现象,如力学、
电磁学等。
化学
在化学反应中,自由度计算有助于 理解反应的动态过程,预测反应结 果。
生物学
在生物学中,自由度计算有助于研 究生物体的运动和行为,解释生物 现象。
CHAPTER 05
自由度计算的未来发展
新的计算方法的研究
测精度。
金融市场模型
利用自由度计算方法,对金融市 场模型进行评估和优化,提高预
测精度。
社会网络模型
利用自由度计算方法,对社会网 络模型进行评估和优化,提高预
测精度。
在交叉学科中的应用研究
生物学
利用自由度计算方法,对生物学中的复杂系统进 行建模和分析,揭示生命现象的本质。
物理学
利用自由度计算方法,对物理学中的复杂系统进 行建模和分析,揭示自然现象的本质。
CHAPTER 04
自由度计算的意义
对物理现象的深入理解
确定系统的运动状态
通过计算自由度,可以确定一个系统 的运动状态,了解其可能发生的运动 变化。
弹性振动系统的自由度计算实例
总结词
弹性振动系统的自由度计算需要考虑系统的质量和弹性,通过确定系统的振动模态和频率来计算。
详细描述
弹性振动系统是指由弹簧、阻尼器和质量组成的系统,其自由度计算需要考虑系统的质量和弹性。系 统的振动模态和频率是计算自由度的关键因素。对于一个由n个质量组成的弹性振动系统,其自由度 为n,每个质量都有三个自由度(x、y、z方向上的移动和转动)。
心理学
利用自由度计算方法,对心理学中的复杂系统进 行建模和分析,揭示人类行为的本质。
THANKS
[ 感谢观看 ]
在科学研究中的应用
物理学
自由度计算在物理学中广泛应用 于描述各种物理现象,如力学、
电磁学等。
化学
在化学反应中,自由度计算有助于 理解反应的动态过程,预测反应结 果。
生物学
在生物学中,自由度计算有助于研 究生物体的运动和行为,解释生物 现象。
CHAPTER 05
自由度计算的未来发展
新的计算方法的研究
测精度。
金融市场模型
利用自由度计算方法,对金融市 场模型进行评估和优化,提高预
测精度。
社会网络模型
利用自由度计算方法,对社会网 络模型进行评估和优化,提高预
测精度。
在交叉学科中的应用研究
生物学
利用自由度计算方法,对生物学中的复杂系统进 行建模和分析,揭示生命现象的本质。
物理学
利用自由度计算方法,对物理学中的复杂系统进 行建模和分析,揭示自然现象的本质。
CHAPTER 04
自由度计算的意义
对物理现象的深入理解
确定系统的运动状态
通过计算自由度,可以确定一个系统 的运动状态,了解其可能发生的运动 变化。
自由度计算
自由度计算
题4图 压榨机机构
机构的自由度与确定运动条件
计算机构自由度典型例题分析
典型例题一:计算图示某包装机送纸机构的自由度, 并判断该机构是否有确定运动。
解法2: 复合铰链:D包含2个转动副 (杆4和7)
局部自由度:F’=2 虚约束:杆8及转动副F、I引 入1个虚约束。
计算自由度前直接去除虚约 束和局部自由度: n=6 p5=7 p4=3 F=3n-2p5-p4=1
计算机构自由度典型例题分析
机构的自由度与确定运动条件
典型例题二:计 算 图 示 机 构 的 自 由 度, 如 有 复 合 铰 链、 局 部 自 由 度 和 虚 约 束,需 明 确 指 出。 画 箭 头 的 构 件 为 原 动 件。
局部自由度 复合铰链
复合铰链
1图
(b )
题4图 压榨机机构
机构的自由度与确定运动条件
计算机构自由度典型例题分析
典型例题一:计算图示某包装机送纸机构的自由度, 并判断该机构是否有确定运动。
解法2: 复合铰链:D包含2个转动副 (杆4和7)
局部自由度:F’=2 虚约束:杆8及转动副F、I引 入1个虚约束。
计算自由度前直接去除虚约 束和局部自由度: n=6 p5=7 p4=3 F=3n-2p5-p4=1
计算机构自由度典型例题分析
机构的自由度与确定运动条件
典型例题二:计 算 图 示 机 构 的 自 由 度, 如 有 复 合 铰 链、 局 部 自 由 度 和 虚 约 束,需 明 确 指 出。 画 箭 头 的 构 件 为 原 动 件。
局部自由度 复合铰链
复合铰链
1图
(b )
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2020/1/1
20
1、 分析题下图所列定位方案: (1)指出各定位元件所限制的自由度; (2)判断有无欠定位或过定位; (3)对不合理的定位方案提出改进意见。
1
图(a):车阶梯轴外圆。
注:三爪卡盘在 这里相当于长套筒
有过定位:过定位了:
四个自由度
改进:方法1)去掉三爪卡盘
2
方法2)去掉前顶尖,并且卡盘夹持棒料的部分接触长度缩短
Z
y X
1)限制:
2)限制:
3)限制:
14
结论:综合以上该零件共需要限制的自由度为:
2)在图d)所示的拖拉机差速锁操纵杠杆上铣槽和钻孔,应保证: (1)铣槽宽度尺寸为4.5mm,槽对¢18mm和¢12.5mm两孔中心 平面的对称度公差为0.3mm;(2)钻阶梯孔¢6.7mm及¢9mm,
位置尺寸Z如图所示。
注意削边销和浮4 动 V型块的画法
2、分析下例定位方案限制的自由度
5
3、 分析题下图所列加工零件中必须限制的自由度
6
图(a): 过球心打一孔 。
应限制第一种自由度为:
7
图(b):加工齿轮坯两端面,要求保证尺寸A及两 端面与内孔的垂直度;
应限制第一种自由度为:
8
图(c):在小轴上铣槽,保证尺寸H和L 。
Z
y X
大平面4限制自由度为: 短销2限制自由度为: 浮动V型块3限制自由度为:
结论:该定位方式,6个自由度都限制
17
注意:分析时,以主视图为对象进行分析
5)加工汽车钢板弹簧吊耳时,采用图d)所示定位方案, 试分析定位元件所限制的自由度。
Z
y X 小平面1
小平面1限制自由度为: 削边销14限制自由度为:
应限制第一种自由度为:
9
图(d):过轴心打通孔,保证尺寸L 。
应限制第一种自由度为:
10
2020/1/1
11
图(e):在支座零件上加工两通孔,保证尺寸A和H。
应限制第一种自由度为:
12
3、根据下列各题所列工件的加工要求,分析需要限 制的第一类自由度。
13
1)在图c)所示的汽车传动轴突缘叉上磨削平面K及Q,需要保证: (1)两平面K及Q间的尺寸为118mm;(2)两平面对2—¢39孔的垂 直度公差为0.1mm;(3)两平面对¢95mm外圆的对称度公差为 0.15mm。
y X
1)限制: 2)限制:
15
结论:综合以上共需要限制的自由度为:
3)试分析在立式钻床上扩活塞销孔时,采用图a)所 示定位方案,定位元件所能限制的自由度。
Z
y
X
大平面4限制自由度为: 短销2限制自由度为: 浮动V型块3限制自由度为:
结论:该定位方式,6个自由度都限1制6
4)试分析在连续拉床上,拉削图b)所示连杆接合平面、 半圆孔及两侧面时,定位元件所能限制的自由度。
两个短销2组成一个长 销限制自由度为:
结论:该定位方式,6个自由度都1限8 制
6)试分析采用图e)所示定位方案精镗活塞销孔时, 定位元件所限制的自由度。
Z
y
X
大平面4限制自由度为: 削边销9限制自由度为: 短销2限制自由度为:
结论:该定位方式,6个自由度都限制
19
注意:分析时以主视图为对象进行分析
图(a):车阶梯轴外圆。
注:三爪卡盘在 这里相当于长套筒
卡盘限制:
一对顶尖限制
五个自由度
3
图(c) :钻铰连杆零件小头孔,保证小头孔与大 头孔之间的距离及两孔平行度。
短销限制:
固定短V型块限制:
Байду номын сангаас
平面限制:
结论:有过定位,X轴的移动被重复限制了。 改进:方法1)把短销改成削边销
方法2)把固定短V型块改成浮动短V型块