平面机构的组成原理、结构分类与结构分析

步骤及注意事项
1。 除去机构中 的虚约束和局部自 由度。计算自由度， 2 明确原动件。
3 4
1
6 5
8 9
7
2。 拆杆组。一 般是从远离原动件 处开始拆，应首先 试拆Ⅱ级组，若不 成再试拆高一级杆 组。重复进行直至 原动件。
3 4
F = 38- 211 =2
6 5
8
7
§2–8平面机构的组成原理、结构分类及结构分析
❖ 选择基本杆组搭接新机构 。 ❖（自由度数始终等于原动件数）
要领
杆组的外 接副参与搭接， 但必须搭在运 动已确定处。
§2–8平面机构的组成原理、结构分类及结构分析
二、平面机构的组成原理
1、基本机构
3
（原动件 + 机架）
4
2、机构的组成 2
（基本机构 + 杆组）
5 6
1
要领
❖ 按机构实际所需的自由度和
杆组的级别按其中所含最大封闭形边数确定。 概念：杆组的外接副、内接副。
外接副
内接副
§2–8平面机构的组成原理、结构分类及结构分析
一、基本杆组的概念
3、杆组的演化
杆组的演化途径
转动副变移动副 杆长的变化
n =2 ；
1
B
A
PL =3
2
Ⅱ级组的基本型 C
§2–8平面机构的组成原理、结构分类及结构分析
一、基本杆组的概念
1
B A
O2
2
O1 C
1 O2
思考题：
P38 2-6、2-7
作业：
P45 2-20、2-21
O1O2 = R1+ R2
故可作图 b 的等效替代
o1
1 O1
o2
C 2
O2
n
o1R1
o2
R2
n
1
2
A （图 a ）
B
o1 o2
用一个双低副的构件来替代高副，将 转动副中心置于高副元素曲率中心处。
可以保证替代前后瞬时运动关系不变。
1 2
A （图 b ）
B
§2–9 平面机构中的高副低代
举例
O1
C 2
1、代替条件
代替前后机构的自由度不变。 代替前后机构的瞬时运动关系不变。
2、代方法
高副引入一个约束，故替代构件数 n及所带低副数 PL 应满足： F = 3n –2PL = -1
用一个双低副的构件来替代高副，可以保证替代前后自由度不变。
§2–9 平面机构中的高副低代
图示机构中，构件1，2构成高副。
§2–8平面机构的组成原理、结构分类及结构分析
三、平面机构的结构分析
例题：分别以2、6构件为原动件，分析图示机构的组成。
F= 3 5 - 2 7 = 1
若以构件6为原动件
4
4
5
3
6
2 1
5 3
2
Ⅲ 级机 构
6 1
§2–9 平面机构中的高副低代
为了便于对含有高副的平面机构进行分析和研究，根据低副与高副之 间的内在联系，虚拟地将高副用低副代替 — 高副低带
3 4
1
3 4
6 5
8 9
7
F = 38- 211 =2
6 5
8
Ⅱ 级机
7
构
§2–8平面机构的组成原理、结构分类及结构分析
三、平面机构的结构分析
例题：分别以2、6构件为原动件，分析图示机构的组成。
F= 3 5 - 2 7 = 1
若以构件2为原动件
6
2 1
2 1
3、杆组的演化
杆组的演化途径
转动副变移动副 杆长的变化
n =4 ； B Pl =6 A 1
2 D
F
4
C
3 E
Ⅲ级组的基本型
§2–8平面机构的组成原理、结构分类及结构分析
二、平面机构的组成原理
1、基本机构
（原动件 + 机架）
2、机构的组成
（基本机构 + 杆组）
❖ 按机构实际所需的自由度和 原动件类型选择基本机构。
三、平面机构的结构分析
机构的结构分析是机构组成的逆过程，也可称为机构的拆杆组。
步骤及注意事项
31。。注除意去：机构中 （的1虚）约拆束解和杆局组部前自 后由。度自。由计度算不自应由度， 2 发明生确变原化动。件剩。余 部分还应是机构。 2（。2）拆复杆合组铰。链一 般应是按从复远合离的原次动数件 处拆开多始次拆。，应首先 试（拆3）Ⅱ原级动组件，的若不不 成同再会试直拆接高影一响级机杆 组构。拆重解复次进序行和直结至 原果动。件。
原动件类型选择基本机构。
杆组的外
结论： 1）用杆组搭接机构
❖ 选择基本杆组搭接新机构
。不不代代入入多多余余的的自约由束接但动度副必已参 须 确机与搭定构搭在处的接运。自由，度不变。
❖（自由度数2）始对终杆等组于概原念的动理件解数：）F= 0，不能理解为不能动。而是，杆组参与
搭接机构时不会引入多余的约束和自由度。
§2–8平面机构的组成原理、结构分类及结构分析
二、平面机构的组成原理
1、基本机构
（原动件 + 机架）
2、机构的组成
（基本机构 + 杆组）
3、平面机构的级别
机构的级别按其中所含杆组的最高级别确定。
§2–8平面机构的组成原理、结构分类及结构分析
三、平面机构的结构分析
机构的结构分析是机构组成的逆过程，也可称为机构的拆杆组。
F = 32- 23 = 0
§2–8平面机构的组成原理、结构分类及结构分析
一、基本杆组的概念
2、基本杆组的类型 由杆组的定义： F = 3 n –2 Pl = 0
3 n =2 Pl
名称 构件数、低副数
Ⅱ级组
n =2 ；Pl =3
Ⅲ级组
n =4 ；Pl =6
Ⅳ级组
n =4 ；Pl =6
杆组的基本型
一、基本杆组的概念
1、基本杆组
对具有确定相对运动的低副机构（原动件数=自由度数），将原动件和 机架拆下，剩余的从动件系统就是一个自由度为零的运动链。若将其进一步
拆为不可再拆的自由度为零的运动链，即得到基本杆组。简称“杆组”
O
A
A
F
F F = 35- 27 = 1

+
C
C
E DB
E F = 3D4- 26B = 0
§2–8平面机构的组成原理、结构 分类及结构分析
本节将从新的视角，对平面低副机构进行分类。它对机构运动 分析、受力分析与综合具有很重要的意义。同时，可进一步加 深对自由度、虚约束等概念的理解。
一、基本杆组的概念
二、平面机构的组成原理
三、平面机构的结构分析
§2–8平面机构的组成原理、结构分类及结构分析