通达信选股公式编写机械设计基础自由度的计算

2020年9月28日发(作者：吴晗)
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大筛机构自由度的计算

学时 4
知识目标
1．了解自由度、约束的概念
2．掌握机构自由度的计算方法

专业能力 培养学生计算机构自由度的能力。

能力目标


方法能力 培养学生观察能力、提出问题、分析问题的能力。
社会能力
培养主动参与、团队合作、组织协调能力，培养良好的
心理素质、良好的语言表达能力。
教学方法

讲授法、项目教学法 、小组讨论法、实习作业法

教学手段

多媒体教学 实物教学
1
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学习过程


教学提示

教学内容

教
学
意
图



课前组织
（5min）

课件演示
1清点学生人数
2检查授课环境


做什
么
？
导入课程
用视频演示在惯性筛的图片。
提出学习任务：
计算该惯性筛的机构自由度。
任务导入
（5min）








一、 自由度
1、一个物体的独立运动的数目。
2、一个物体不受任何限制时独立运动数为3个





相关知识讲解
（90min）






出示凸轮机构
和曲柄机构模
型





包括沿X、Y方向的移动，以及绕轴线O的转动
二、 约束
1、定义
对物体运动的限制
2、运动副引入
一个高副限制物体一个方向的运动，减少一个自由度
一个低副限制物体两个方向的运动，减少两个自由度
三、 自由度计算
1、公式
F=3n-2P
L
-P
H
2


分析一
个物体
在一个
平面上
独立运
动数目





分析高
副、低
副对物
体运动
的限制






α
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相关知识讲解
（90min）


















































出示滚子从动
件凸轮机构模
型
n: 活动构件个数
P
L
：
低副数
P
H
：
高 副数

2、注意问题
①复合铰链
两个以上的构件共用同一轴线所构成的转动副
K个构件形成复合铰链，形成k-1个转动副
复合铰链

②局部自由度
机构中不影响机构输入与输出运动关系的个别构件的独
立运动自由度


类型
















理 解
局部
自由
度
































处理方法：解除局部自由度，再进行计算
③虚约束
定义：对运动不起独立限制作用的约束
常见虚约束：
a 轨迹重合的虚约束
当D为BC中点时，构件AD对BC的限制的虚约束
3
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相关知识讲解
（90min）











图片展示
虚约束1

b如果两构件上两点之间的距离始终保持不变，将此两点
用构件和运动副连接，则会带来虚约束
c如果两个构件组成多个移动方向一致的移动副或两个构
件组成多个轴线重合的转动副时，只需 考虑其中一处的约
束，其余为虚约束
虚约束2
d 机构中对运动不起作用的对称部分
四、 机构具有确定运动的条件
主动件数等于机构自由度数


4
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任务实施
（60min）












提供资料
巡回指导

1、 将学生分成4组，确定每组组长并分配任务。

提高学
生的自
学能力
和团队
意识






使学生
具有计
算机构
自由度
的能力


2、 学生讨论找出活动构件数、高副数、低副数。
n : 7 P
L
: 9 P
H
: 1

3、 由每组学生独立完成计算惯性筛自由度的任务。
F=3n-2P
L
-P
H
= 3*7-2*9-1*1
=2



评价
（20min）



学生自评
教师总结




了解
1、根据学生设计的情况进行分析，从好与不足两方面实学生
事求是地进行评价； 掌握
2、进行差异评价和激励评价； 知识
3、进行学习态度和主动学习的意识方面评价，多鼓励； 情况
4、要求学生将设计资料存档管理，以备后用；


5


6