机械原理自由度（机械原理自由度题库）

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1、自由度的定义如下：维基百科将自由度描述为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。

2、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 mechanism），其数目常以F表示。

3、在物理学中，“自由度”是一个重要的概念，它描述了一个体系所能取得的不同状态数量。机构是由若干个构件组成的系统，机构的自由度是指机构能够自由运动的最小独立数，它是机构运动时可变坐标的数目。

4、补充：一般地，自由度的个数是指用于计算某个特征数(比如样本期望或样本方差)的独立观察值的个数；例如，随机变量X的样本方差定义为S 。

5、就是在运动的构件的数目，比如铰链四杆机构就是有三个活动构件(一个是机架是不动的)。

构件6上滚子位置是局部自由度，此处低副数量应计为0个。

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。

正确运用机构自由计算的公式：平面机构自由度的计算公式是个一般表达式，在实际计算中必须考虑各注意事项。

首先图中有一个拒不自由度，就是与凸轮有高副的那个轮子，处理方法是固连，虚约束有一处，复合铰链有一处。

处理方法：在计算自由度时，从机构自由度计算公式中将局部自由度减去。虚约束－－对机构的运动实际不起作用的约束。计算自由度时应去掉虚约束。虚约束都是在一定的几何条件下出现的。

机械原理自由度（机械原理自由度题库）

1、虚约束根据定义：在机构中，有些运动副带入的约束对机构的运动只起重复约束作用，特把这类约束称为虚约束。

2、虚约束－－对机构的运动实际不起作用的约束。计算自由度时应去掉虚约束。虚约束都是在一定的几何条件下出现的。

3、具体如下图所示：活动构件8个（红色标注），低副11个（蓝色标注，其中构件2，3，4三者之间有1个复合铰链，此处的低副数量应计为2个。构件6上滚子位置是局部自由度，此处低副数量应计为0个。

代入公式算：自由度=3*8-2*11-1=1 因此，该机构能正常运动。

机构具有确定运动的条件是：机构的自由度数目大于零件，且原动件数目等于机构的自由度数。

如果一个构件组合体的自由度F0，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，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。

1、正确运用机构自由计算的公式：平面机构自由度的计算公式是个一般表达式，在实际计算中必须考虑各注意事项。

2、计算机构的自由度是指构成机构的零部件可以相对自由地运动的数量。计算机构自由度的公式为：f = 3(n-1) - 2j 其中，n表示机构中链接件的数量，j表示机构中固定件的数量，f表示机构的自由度。

3、局部自由度：构件局部运动所产生的自由度，它仅仅局限于该构件本身，而不影响其他构件的运动。局部自由度常发生在为减小高副磨损而将滑动摩擦变为滚动磨擦所增加的滚子处。

4、解题步骤和图如下。可活动构件=8 ，低副=11，高副=1。局部自由度：“圈”处复合铰链：10处虚约束：5处代入公式算：自由度=3*8-2*11-1=1 因此，该机构能正常运动。

5、此处的低副数量应计为2个。构件6上滚子位置是局部自由度，此处低副数量应计为0个。