机构的结构分析.ppt

第一章第一章 平面机构的结构分析平面机构的结构分析 本章教学重点和难点本章教学重点和难点3 平面机构自由度的计算平面机构自由度的计算4 机构的组成原理及其分析机构的组成原理及其分析2 机构运动简图的绘制机构运动简图的绘制1 机构的组成机构的组成§1§1－－1 1、、2 2 机构的组成机构的组成构成机构的基本要素是：构成机构的基本要素是：　　　　　　　　构件、运动副构件、运动副 机构机构：：是指具有确定相对运动的是指具有确定相对运动的实物组合实物组合平面机构：平面机构：平面机构：平面机构：在机构中在机构中在机构中在机构中, ,若各若各若各若各实物均实物均在在同一平面或互相平行的平面作同一平面或互相平行的平面作同一平面或互相平行的平面作同一平面或互相平行的平面作相对运动（常用的机构大多数为相对运动（常用的机构大多数为相对运动（常用的机构大多数为相对运动（常用的机构大多数为平面机构）平面机构）平面机构）平面机构）空间机构：空间机构：空间机构：空间机构：若各若各若各若各实物不在实物不在同一平面同一平面同一平面同一平面或互相平行的平面作相对运动或互相平行的平面作相对运动或互相平行的平面作相对运动或互相平行的平面作相对运动。

作者：潘存云教授曲柄摇杆机构.exe一、机构及分类：一、机构及分类：内燃机内燃机中的连杆作者：潘存云教授套筒套筒连杆体连杆体螺栓螺栓垫圈垫圈螺母螺母轴瓦轴瓦连杆盖连杆盖二二、、构件构件及及分类分类：： 定义定义: :机构中的最小运动单元机构中的最小运动单元它可它可以是单一的整体，也可以是由几个零件组以是单一的整体，也可以是由几个零件组成的刚性结构如图所示的连杆成的刚性结构如图所示的连杆1.1.构件的分类构件的分类: :(1)机架：机构中相对不动的构件机架：机构中相对不动的构件,必加剖面线表示必加剖面线表示2)原动件：驱动力（或原动件：驱动力（或驱动驱动力矩）力矩）所作用的构件必须用带箭头的所作用的构件必须用带箭头的圆弧或直线标注其运动形式圆弧或直线标注其运动形式3)从动件：随着原动构件的运动而运动的构件从动件：随着原动构件的运动而运动的构件机构机构＝机架＋原动件＋从动件＝机架＋原动件＋从动件1个个1个或几个个或几个若干若干2.2.机构的组成：机构的组成：作者：潘存云教授三三、、运动副及运动副及分类分类如：凸轮副如：凸轮副1.1.定义：定义：如：齿轮副如：齿轮副12A 两个构件既保持直接接触，又能产生某些相对两个构件既保持直接接触，又能产生某些相对运动的一种动联接。

运动的一种动联接 1)根据接触形式不同，可分为：根据接触形式不同，可分为： 例如：例如：滚动滚动副副、、凸轮副凸轮副、、齿轮副齿轮副等①①高高副副：：点、线接触的运动副，由于接触应力高点、线接触的运动副，由于接触应力高, ,故称为高副故称为高副滚动滚动副副凸轮副凸轮副齿轮副齿轮副2.运动副的分类运动副的分类（三种）：（三种）：②②低副低副：：面接触面接触的运动副，由于接触应力的运动副，由于接触应力低低，故称为低副，故称为低副A.转动副转动副：： 在低副中，若两构件之间只作相对转动副中，若两构件之间只作相对转动转动副转动副移动副移动副B.B.移动副移动副 ：：在低副中，两构件之间只作相对移动在低副中，两构件之间只作相对移动作者：潘存云教授2)根据引入的约束数目不同根据引入的约束数目不同,可分为：可分为： I级副级副II级副级副III级副级副I级副、级副、II级副、级副、III级副、级副、IV级副、级副、V级副等五类级副等五类IV级副级副V级副级副1V级副级副2V级副级副3两者关联 3)根据两构件相对运动范围不同根据两构件相对运动范围不同,可分为：可分为： 平面运动副平面运动副：：两构件位于同一平面内运动的运动副两构件位于同一平面内运动的运动副空间运动副空间运动副：：两构件不位于同一平面内运动的运动副两构件不位于同一平面内运动的运动副常见运动副符号的表示常见运动副符号的表示: 国标国标GB4460－－84常用运动副的符号常用运动副的符号运动副运动副名称名称运动副符号运动副符号两运动构件构成的运动副两运动构件构成的运动副转转动动副副移移动动副副12121212121212121212121212两构件之一为固定时的运动副两构件之一为固定时的运动副122121平平面面运运动动副副平平面面高高副副螺螺旋旋副副21121221211212球球面面副副球球销销副副121212空空间间运运动动副副121212一般构件的表示方法一般构件的表示方法 杆、轴构件杆、轴构件固定构件固定构件同一构件同一构件三副构件三副构件 两副构件两副构件 一般构件的表示方法一般构件的表示方法 注意事项注意事项:画构件简图时画构件简图时，，应撇开构件的实际外形，而应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副的性质只考虑运动副的性质。

作者：潘存云教授简图简图四四、、运动链及分类运动链及分类 运动链：运动链：三个或以上的构件通过运动副的联接而构成的结构三个或以上的构件通过运动副的联接而构成的结构A.A.闭式链闭式链: :在运动链中，每一构件都含有二个或以上运动副的运在运动链中，每一构件都含有二个或以上运动副的运动链动链动链动链闭式链闭式链开式链开式链机构机构：具有确定相对运动的运动链称为机构具有确定相对运动的运动链称为机构 B.B.B.B.开式链开式链开式链开式链: :在运动链中，至少有一构件只含有一个运动副的运在运动链中，至少有一构件只含有一个运动副的运动链§1§1－－3 3 平面机构运动简图平面机构运动简图机构运动简图机构运动简图：用规定的运动副符号和：用规定的运动副符号和构件构件线条，按一定线条，按一定的比例表示各构件和运动副的相对位置，并能完全反映机构的比例表示各构件和运动副的相对位置，并能完全反映机构特征的图形特征的图形 机构示意图机构示意图：：不按比例绘制的简图不按比例绘制的简图一一、、运动副的规定符号运动副的规定符号转动副：转动副：移动副：移动副：高副：高副：二二、、构件表示方法：构件表示方法：两副构件两副构件三副构件三副构件三三、、机构运动简图的绘制：机构运动简图的绘制：1. 绘制步骤绘制步骤： （（1 1）选择合适投影面）选择合适投影面: :一般以它的运动平面为投影面。

一般以它的运动平面为投影面 （（2 2）选取适当的比例尺，长度比例尺为）选取适当的比例尺，长度比例尺为（（3 3）从原动件开始，沿着运动传递的线路，采用规定的符号，）从原动件开始，沿着运动传递的线路，采用规定的符号，依次分别绘出各构件和运动副依次分别绘出各构件和运动副绘制构件和运动副时绘制构件和运动副时, ,应注意：应注意：A.A.构件数目与实际相同构件数目与实际相同, ,并用规定的线条绘出各构件；并用规定的线条绘出各构件；B.B.运动副的性质、数目与实际相符根据构件间的接触情况和相运动副的性质、数目与实际相符根据构件间的接触情况和相对运动，确定运动副的类型及数目，并测出各运动副间的相对位对运动，确定运动副的类型及数目，并测出各运动副间的相对位置尺寸2. 绘制时的注意事项1)1)编号编号: :一般按运动传递路线，对各构件由小到大进行编号，一般按运动传递路线，对各构件由小到大进行编号，其中原动件最好为序号其中原动件最好为序号1 1，机架最好为最后的序号数机架最好为最后的序号数2)2)绘制机构运动简图时，必按比例绘出，反之称为机构示意图绘制机构运动简图时，必按比例绘出，反之称为机构示意图。

3)3)机架必加剖面线表示，原动件必须用带箭头的圆弧或直线标机架必加剖面线表示，原动件必须用带箭头的圆弧或直线标注其运动形式注其运动形式4)4)原动件的初始位置可自行决定原动件的初始位置可自行决定3. 实例例例1：试绘制下述颚式破碎机的运动简图试绘制下述颚式破碎机的运动简图解：解：1））选择投影面；选择投影面； 2））选取比例尺；选取比例尺；3））从原动件开始，沿着运从原动件开始，沿着运动传递的线路，采用规定动传递的线路，采用规定的符号，分别绘出各构件的符号，分别绘出各构件和运动副和运动副ABCDADBC颚式破碎机.exe1234例例2 ：绘制下述机构的运动简图：绘制下述机构的运动简图解：解：1 1）选择投影面；）选择投影面； 2 2）选取比例尺；）选取比例尺；3 3）从原动件开始，沿着运动传递的线路，）从原动件开始，沿着运动传递的线路，采用规定的符号，分别绘出各构件和运采用规定的符号，分别绘出各构件和运动副12344 作业作业布置：布置：P25 1-1 （（1 1）） （（3 3）） 第二讲§1§1－－4 4 平面机构自由度及计算平面机构自由度及计算§1§1－－5 5 机构的组成原理及其结构分析机构的组成原理及其结构分析作者：潘存云教授§1§1－－4 平面机构自由度及计算平面机构自由度及计算 若给定若给定S S3 3＝＝S S3 3(t)(t)，，则则θθ1 1＝＝θθ1 1（（t t）），， θθ2 2＝＝θθ2 2（（t t））均均唯一确定，故该机唯一确定，故该机构只需要给定一个独立运动构只需要给定一个独立运动参数参数S S3 3（或θθ1 1 ），其它各，其它各构件的运动便可确定。

构件的运动便可确定 已已知知各各杆杆件件长长度度，，各各构构件件的的运运动动规规律律分分别别用用参参数数θθ1 1、、……、θθ4 4、表示，若若仅仅给给定定θθ1 1＝＝θθ1 1（（t t））, ,则则θθ2 2 θ θ3 3 θ θ4 4 均不能唯一确定均不能唯一确定θθ4 4S31231234θθ1 1一一、机构具有确定相对运动的条件：机构具有确定相对运动的条件：θθ2 2θθ1 1θθ3 3θθ2 2 若若同同时时给给定定θθ1 1和和θθ4 4 ，，则则θθ3 3 θθ2 2 能能唯唯一一确确定定，，故故该该机机构构需需要要给给定定两两个个独独立立运运动动参参数数，，其其它它各各构构件的运动便可确定件的运动便可确定 已知各杆件长度已知各杆件长度，各，各构件的运动规律分别用参构件的运动规律分别用参数数θθ1 1、θθ2 2、S S3 3 表示机机构构的的自自由由度度：：保保证证机机构构中中各各构构件件具具有有确确定定相相对对运运动动时时所所必必须须给给定定的的独独立立运运动动参参数数的的个个数数，，称称为为该该机机构构的的自由度自由度，，常记为常记为F F。

∵∵一个原动件只能提供一个独立运动参数一个原动件只能提供一个独立运动参数（转动或移动）（转动或移动）∴∴机构具有确定相对运动的条件为：机构具有确定相对运动的条件为：机构的自由度机构的自由度F F＝原动件个数＝原动件个数W W且且 F > 0F > 0讨论：1）若F>0，表示机构中各构件之间能产生相对运动；当原动件个数当原动件个数W=F ，，各构件间各构件间具有确定的相对运动具有确定的相对运动当原动件个数当原动件个数WF ，，各构件的各构件的运动会干涉运动会干涉，，导致破坏导致破坏3）若F<0，说明机构中约束过多，此时机构中各构件之间也不能产生相对运动，这种结构称为超静定桁架如如：：下述下述四杆机构四杆机构2）若F=0，表示机构中各构件之间不能产生相对运动，这种结构称为静定桁架（或刚性桁架或刚性桁架）如如：：下述下述五杆机构五杆机构二二、、 平面机构自由度的计算平面机构自由度的计算 由由理理论论力力学学可可知知，，一一个个作作平平面面运运动动的的刚刚体体在在空空间间的的位位置置需需要要三三个个独独立立的的运运动动参参数数（（x，，y, θθ））才才能能唯一确定。

唯一确定yxθθ(x , y)F = 3结论结论：：单个自由构件的自由度为单个自由构件的自由度为: : 3 3 yx12Syx12xy12R=2, F=3-2=1R=2, F=3-2=1R=1, F=3-1=2结论：结论：构件自由度构件自由度F＝＝3－约束数－约束数R 其中其中,低副低副约束数目约束数目 R=2 R=2 高副约束数目高副约束数目 R=1 R=1θθ经运动副相联后，由于引入约束经运动副相联后，由于引入约束R R，构件自由度，构件自由度F F会减少：会减少：  设设平面机构中活活动动构构件件数数为为n ，，低低副副个个数数为为P PL L，，高高副个数为副个数为P PH H，，则有：则有： F=3n－－(2PL +PH )= 3n －－ 2PL －－ PH 构件总自由度构件总自由度: 低副约束数目低副约束数目：： 高副约束数目高副约束数目：： 3×n 2 × PL1 × P PH H 推广到一般情况：推广到一般情况： 平面机构自由度计算式：n--机构中活动构件的数目PL--机构中的低副数目PH--机构中的高副数目例例1：试计算下述曲柄滑块机构的自由度。

试计算下述曲柄滑块机构的自由度解：活动构件数解：活动构件数n=3S3123低副数低副数PL=4高副数高副数PH=0F=3n －－ 2PL －－ PH =3×3 －－ 2×4 =1 例例2：：试计算下述凸轮机构的自由度试计算下述凸轮机构的自由度解：活动构件数解：活动构件数n= 2低副数低副数PL=2F=3n －－ 2PL －－ PH =3×2 －－2×2－－1 =1高副数高副数PH=1123例例3：：试计算下述五杆机构的自由度试计算下述五杆机构的自由度解：活动构件数解：活动构件数n=4低副数低副数PL=6高副数高副数PH=0F=3n －－ 2PL －－ PH =3×4 －－2×6－－0 =0 由于F=0，故各构件间没有相对运动, 该结构→静定桁架静定桁架例例4：：试计算下述四杆机构的自由度试计算下述四杆机构的自由度解：活动构件数解：活动构件数n=3低副数低副数PL=5高副数高副数PH=0F=3n －－ 2PL －－ PH =3×3 －－2×5－－0 =-1 由于F＜0，故各构件间没有相对运动, 该结构→超静超静定桁架定桁架1.1.复复合合铰铰链链：：若若有有二二个个以以上上的的构构件件在在同同一一处处以以转转动动副副相连相连, ,该结构称为该结构称为复合铰链复合铰链。

结结论论：：若若有有m个个构构件件(其其中中包包括括固固定定构构件件)相相连连，，则则转转动动副个数为副个数为:(m－－1)两个低副两个低副三三、、计算自由度时的注意事项计算自由度时的注意事项复合铰链.exe解：解：在在B、、C、、D、、E四处应各有四处应各有 2 个转动副个转动副例例5：：试计算下述圆盘锯机构的自由度试计算下述圆盘锯机构的自由度活动构件数活动构件数n=7低副数低副数PL= 10F=3n －－ 2PL －－ PH =3×7 －－2×10－－0 =112345678ABCDEF作者：潘存云教授高副数高副数PH=0圆盘锯.pps2.2.局部自由度局部自由度定定义义：：对整个机构运动无关的自由度称局部自由度 计计算算自由度F时时，，应应去去掉掉局局部部自自由由度度局部自由度常常出出现现在在滚滚子子从从动动件件的的凸凸轮轮机构中机构中滚子的作用：滑动摩擦滚子的作用：滑动摩擦滚动摩擦滚动摩擦123123滚子凸轮机构.exe例例7:试计算下述凸轮机构的自由度试计算下述凸轮机构的自由度解：解：n=2，， PL=2，，F=3n －－ 2PL －－ PH =3×2 －－2×2 －－1 =1PH=11231233.3.虚虚约约束束：：起起着着相相同同作作用用的的约约束束。

计计算算自自由由度度时时，，应应去掉虚约束去掉虚约束∵ ∵ FE＝＝AB ＝＝CD ，，故故增增加加构构件件4前前后后E点点的的轨轨迹迹都都是是圆圆弧弧增增加加构构件件4 4的的约约束束不不起起作作用用，，应应去去掉掉构件构件41234ABCDEF如机构中如机构中AB＝＝CD＝＝EF 平行四边形虚约束.exe作者：潘存云教授解：解：n=3, PL=4, PH=0F=3n －－ 2PL －－ PH =3×3 －－2×4 =1特别注意：此例存在虚约束的几何条件是：特别注意：此例存在虚约束的几何条件是：1234ABCDEF4F例例8已已知知AB＝＝CD＝＝EF，，试试计计算算下下述述平平行行四四边边形形 机构的自由度机构的自由度 AB＝＝CD＝＝EF 去除去除虚约束虚约束作者：潘存云教授 1)两构件联接前后，联接点的轨迹重合两构件联接前后，联接点的轨迹重合2)两两构构件件构构成成多多个个移移动动副副，，且且导路平行导路平行 如如平行四边形机构平行四边形机构、、椭圆仪椭圆仪等出现虚约束的五种场合：出现虚约束的五种场合：AAAB作者：潘存云教授3)两两构构件件构构成成多多个个转转动动副副，，且轴线相同。

且轴线相同4)在在机机构构中中存存在在对对称称部部分分，，且且对对称称部部分分对对整整个个机机构构的的运运动动不不起起作作用用如多个行星轮如多个行星轮作者：潘存云教授AB作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授5)两两构构件件在在两两处处（（或或多多处处））构构成成高高副副，，且且接接触触处处的的法法线线重合如如：：等宽凸轮等宽凸轮.MOVW注意：注意：若法线不重合时，若法线不重合时，则变成实际约束！则变成实际约束！AA’n1n1n2n2n1n1n2n2A’A虚约束的作用：虚约束的作用：②②增加机构的刚度，如轴与轴承、机床导轨增加机构的刚度，如轴与轴承、机床导轨③③使机构运动顺利，避免运动不确定，如车轮使机构运动顺利，避免运动不确定，如车轮①①改善构件的受力情况，如多个行星轮改善构件的受力情况，如多个行星轮火车轮虚约束.exe 【综合例题1】试计算下述机构的自由度解:活动构件数活动构件数n=7n=7低副数低副数PL=9高副数高副数PH=1 【综合例题 2 】试计算下述结构的自由度解解: :活动构件数活动构件数n=5n=5低副数低副数PL=7高副数高副数PH=1该结构→刚性桁架 【综合例题3 】试计算下述包装机中送纸机构的自由度。

解解: :活动构件数活动构件数n=6n=6低副数低副数PL=7高副数高副数PH=3§1§1－－5 5 机构的组成原理及其结构分析机构的组成原理及其结构分析一、若干概念一、若干概念 1)原动件原动件1作移动作移动 (如直线电动机驱动如直线电动机驱动)21 2)原动件原动件1作转动作转动 (如转动电动机如转动电动机驱动驱动)211.1.基本机构基本机构 由一个原动件和一个机架所由一个原动件和一个机架所组成的双杆机构组成的双杆机构, ,称为称为基本机构基本机构（或称（或称ⅠⅠ级机构级机构 ）分类：分类：2.2.基本杆组基本杆组基基本本杆杆组组：：不不可可再再分分的的、、自自由由度度F＝＝0的的构构件件组组合合，，或或称称为为杆组杆组机构具有确定运动的条件是机构具有确定运动的条件是：：原动件数原动件数W＝自由度＝自由度FF=1F=0 现设想将机构中的原动件和机架分离出来，则原动现设想将机构中的原动件和机架分离出来，则原动件与机架构成了基本机构，其件与机架构成了基本机构，其F＝＝1剩下的构件组必有剩下的构件组必有F＝＝0将构件组继续拆分成更简单将构件组继续拆分成更简单F＝＝0的构件组，直到的构件组，直到不能再拆为止。

不能再拆为止 设杆组中有设杆组中有n个构件，由于其个构件，由于其F＝＝0，，则有：则有： ∵ ∵ PL 为整数，为整数， ∴ n ∴ n只能取偶数只能取偶数 1)1) 若若n=2 （（PL＝＝3））的的杆杆组组，，此此杆杆组组称称为为ⅡⅡ级级杆杆组组，，结构特点结构特点：该杆组中任一个构件均含有二个运动副该杆组中任一个构件均含有二个运动副 ⅡⅡ级级杆杆组组是是工工程程上上应应用用最最广广而而又又最最简简单单的的基基本本杆杆组它最常用的有五种类型组它最常用的有五种类型, ,如下所示如下所示3.3.杆组分类杆组分类 F＝＝3n－－2PL－－PH＝＝0 PL＝＝3n/2 (假设该杆组中无高副假设该杆组中无高副，，则则PH＝＝0 ) 2)2)若若n=4 （（PL ＝＝ 3n/23n/2 ＝＝6 6））的的杆杆组组，，称称为为ⅢⅢ级级杆杆组组常常见的形式见的形式有以下三种有以下三种: : 结构特点：结构特点：其中一个构件有三个运动副其中一个构件有三个运动副典型典型ⅡⅡ级杆组：级杆组：3)3)若若n≥6n≥6，，由于此类杆组在工程上一般很少应用由于此类杆组在工程上一般很少应用，，本本书不再一一列举。

书不再一一列举作业布置：作业布置：P26 1-5 (b) 1-6 (a) (b) 第三讲§1§1－－5 5 机构的组成原理及其结构分析机构的组成原理及其结构分析（续）（续）§1§1－－5 5 机构的组成原理及其结构分析机构的组成原理及其结构分析一、回顾一、回顾 1)原动件原动件1作移动作移动 (如直线电动机驱动如直线电动机驱动)21 2)原动件原动件1作转动作转动 (如转动电动机如转动电动机驱动驱动)211.1.基本机构基本机构 由一个原动件和一个机架所由一个原动件和一个机架所组成的双杆机构组成的双杆机构, ,称为称为基本机构基本机构（或称（或称ⅠⅠ级机构级机构 ）2.2.基本杆组基本杆组基基本本杆杆组组：：不不可可再再分分的的、、自自由由度度F＝＝0的的构构件件组组合合，，或或称称为为杆组杆组1 1））ⅡⅡ级杆组：级杆组： n = 2 n = 2 ，，P PL L = = 3 3的杆组常见的形式有以下五种常见的形式有以下五种: : 结构特点：结构特点：该杆组中的该杆组中的每一个构件上都有二个运动副每一个构件上都有二个运动副 2) 2) ⅢⅢ级杆组级杆组：：n= 4，， PL = 6= 6的杆组的杆组。

结构特点：结构特点：该杆组中该杆组中其中一个构件有三个运动副其中一个构件有三个运动副3)3)由于由于n≥6n≥6的杆组在工程上一般很少应用的杆组在工程上一般很少应用，，本书不再本书不再一一列举一一列举常见的形式有以下三种常见的形式有以下三种: :二、机构拆分和机构组成原理二、机构拆分和机构组成原理（（1 1）首先从远离原动件的构件开始拆分；）首先从远离原动件的构件开始拆分；（（2 2）拆分时，先试拆）拆分时，先试拆ⅡⅡ级杆组级杆组；；若不可能时，再试拆若不可能时，再试拆ⅢⅢ级杆组；级杆组；（（3 3）拆完第一组杆组后，按照上述方法）拆完第一组杆组后，按照上述方法，，开始试拆第二开始试拆第二组杆组，依此类推，直到最后只剩下原动件和机架为止组杆组，依此类推，直到最后只剩下原动件和机架为止2.2.拆分的步骤：拆分的步骤：拆分：拆分： 常将机构分解成基本机构和若干个杆组的过程常将机构分解成基本机构和若干个杆组的过程应注意：若机构自由度若机构自由度F=1,F=1,拆分时只有一个基本机构拆分时只有一个基本机构；；若机构自由度若机构自由度F=2,F=2,拆分时就有二个基本机构拆分时就有二个基本机构，依此类推，依此类推。

1.1.拆分的定义：拆分的定义：举例：举例：试试将下述六杆机构拆分成基本机构和基本杆组将下述六杆机构拆分成基本机构和基本杆组解：解：1 1）计算机构自由度，并确定原动件）计算机构自由度，并确定原动件2)拆分拆分: :F F＝＝3×53×5－－2×72×7－－0 0＝＝1 1 首先从远离原动件的构件开始拆分；先试拆首先从远离原动件的构件开始拆分；先试拆ⅡⅡ级杆组，若不级杆组，若不可能时，再试拆可能时，再试拆ⅢⅢ级杆组；直至最后只剩下原动件和机架为止级杆组；直至最后只剩下原动件和机架为止该机构由上述两个基本杆组和一个该机构由上述两个基本杆组和一个基基本机构组成本机构组成结论结论：：任何一个平面机构都可以看成任何一个平面机构都可以看成：：由基本机构由基本机构 和若干个杆组所组成的和若干个杆组所组成的机构＝基本机构＋若干杆组机构＝基本机构＋若干杆组 任任何何机机构构都都可可以以包包含含有有不不同同级级别别的的杆杆组组，，如如ⅠⅠ级级杆杆组组、、ⅡⅡ级杆组级杆组、、ⅢⅢ级杆组级杆组等 我我们们通通常常是是按按该该机机构构所所含含级级别别最最高高的的杆杆组组来来命命名名此此机构，如机构，如ⅡⅡ级机构级机构，，ⅢⅢ级机构级机构等。

等机构的结构分析：机构的结构分析：确定确定机构级别的过程组成原理：组成原理：例1：试判别下述机构的级别3 3）判别：）判别：该机构为该机构为ⅢⅢ级机构2)拆分拆分: :结果如下结果如下解：1 1）计算机构自由度，并）计算机构自由度，并确定原动件确定原动件F F＝＝3×73×7－－2×102×10－－0 0＝＝1 1 例2：试判别下述机构的级别2)拆分拆分: :结果如下结果如下3 3）判别：）判别：该机构为该机构为ⅡⅡ级机构解：1 1）计算机构自由度，并确定原动件）计算机构自由度，并确定原动件F F＝＝3×53×5－－2×72×7－－0 0＝＝1 1 3.3.拆分杆组时的注意事项：拆分杆组时的注意事项：1 1）如机构中存在虚约束和局部自由度，应除去虚）如机构中存在虚约束和局部自由度，应除去虚约束和局部自由度；如机构中存在高副约束和局部自由度；如机构中存在高副，首先应采，首先应采用高副低代用高副低代2 2））拆拆分分杆杆组组时时，，同同一一个个构构件件和和同同一一个个运运动动副副不不能能重重复出现在两个不同的杆组中复出现在两个不同的杆组中 3）机构的级别与原动件的选择有关机构的级别与原动件的选择有关。

举例说明：3级杆组2级杆组此机构由原动件、机架、此机构由原动件、机架、一个一个3级杆组和一个级杆组和一个2级杆级杆组构成组构成此为此为3级机构级机构三三. .平面机构中的高副低代平面机构中的高副低代1 1 . .高副低代：高副低代： 根据一定的约束条件根据一定的约束条件，，将平面机构中的高副用将平面机构中的高副用虚拟的虚拟的低副来代替低副来代替，，此方法称为此方法称为高副低代高副低代2 2 . .高副低代的条件：高副低代的条件：（（1）代替前后机构的自由度数目不变；）代替前后机构的自由度数目不变；（（2）代替前后机构的瞬时速度和加速度不变代替前后机构的瞬时速度和加速度不变3 3 . .高副低代的方法：高副低代的方法：下面以定轴转动的二圆盘所组成的高副为例，来进行说明 为了不改变该机构的结构特性和运动特性为了不改变该机构的结构特性和运动特性…………推广到一般情况：例例: :凸轮机构如下所示凸轮机构如下所示, ,试绘出高副低代后的机构试绘出高副低代后的机构2O1nn2O1例例: :凸轮机构如下所示凸轮机构如下所示, ,试绘出高副低代后的机构。

试绘出高副低代后的机构例:平面机构如下所示,试绘出高副低代后的高副低代后的机构解解: :高副低代后的机构如下高副低代后的机构如下P26 1-6 （（a a）） （（b b）） 作业布置：作业布置：。