機械原理（朱龍英 西電版）第02章 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析ppt課件

1、第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第 2 章機構(gòu)的構(gòu)造分析2.1機構(gòu)的組成機構(gòu)的組成2.2機構(gòu)運動簡圖機構(gòu)運動簡圖2.3平面機構(gòu)的自在度平面機構(gòu)的自在度2.4平面機構(gòu)的組成原理和構(gòu)造分析平面機構(gòu)的組成原理和構(gòu)造分析思索題及習(xí)題思索題及習(xí)題第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2.1機機 構(gòu)構(gòu) 的的 組組 成成2.1.1構(gòu)件構(gòu)件機構(gòu)可以實現(xiàn)對運動速度、機構(gòu)可以實現(xiàn)對運動速度、 方向及方方向及方式的變換，式的變換， 而實現(xiàn)這些功能，而實現(xiàn)這些功能， 就需求組成就需求組成機構(gòu)的各個部分共同協(xié)調(diào)任務(wù)，機構(gòu)的各個部分共同協(xié)調(diào)任務(wù)， 即各部分即各部分之間的運動相對確定，之間的運動相對確定， 這些具有確定的相這些具有確定的相對運動的單元體

2、稱為構(gòu)件。對運動的單元體稱為構(gòu)件。 與機器中的零與機器中的零件不同的是：件不同的是： 零件是制造的根本單元體，零件是制造的根本單元體， 而構(gòu)件那么是機構(gòu)中的根本運動單元體。而構(gòu)件那么是機構(gòu)中的根本運動單元體。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析構(gòu)件可以是單一零件， 如內(nèi)燃機中的曲軸， 也可以是多個零件的剛性組合體， 如圖2-1所示的內(nèi)燃機連桿是由連桿體1、 連桿蓋5、 螺栓2、 螺母3、 開口銷4、 軸瓦6和軸套7等多個零件構(gòu)成的一個構(gòu)件。第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-1內(nèi)燃機連桿第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2.1.2運動副運動副機構(gòu)是具有確定相對運動構(gòu)件的組合體，機構(gòu)是具有確定相對運動構(gòu)件的組合體， 為實為實現(xiàn)機構(gòu)的

3、各種功能，現(xiàn)機構(gòu)的各種功能， 各構(gòu)件之間必需以一定的方式各構(gòu)件之間必需以一定的方式聯(lián)接起來，聯(lián)接起來， 并且具有確定的相對運動。并且具有確定的相對運動。 相互聯(lián)接相互聯(lián)接的兩構(gòu)件既要堅持直接的接觸，的兩構(gòu)件既要堅持直接的接觸， 又能產(chǎn)生一定的相又能產(chǎn)生一定的相對運動。對運動。 每兩個構(gòu)件間的這種直接接觸所構(gòu)成的可每兩個構(gòu)件間的這種直接接觸所構(gòu)成的可動聯(lián)接稱為運動副，動聯(lián)接稱為運動副， 也可以說運動副就是兩構(gòu)件間也可以說運動副就是兩構(gòu)件間的可動聯(lián)接。的可動聯(lián)接。 圖圖2-2所示的軸與軸頸間的接觸，所示的軸與軸頸間的接觸， 圖圖2-3所示的滑臺與導(dǎo)軌間的接觸都構(gòu)成了運動副。所示的滑臺與導(dǎo)軌間的接觸

4、都構(gòu)成了運動副。第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-2軸與軸頸間的聯(lián)接第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-3滑臺與導(dǎo)軌間的聯(lián)接第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析構(gòu)成運動副的兩個構(gòu)件間的接觸方式那么有點、 線、 面三種， 兩個構(gòu)件上參與接觸而構(gòu)成運動副的點、 線、 面部分稱為運動副元素。運動副有許多分類方法， 常見的分類方法有以下幾種： (1) 根據(jù)構(gòu)成運動副的兩構(gòu)件間相對運動的方式分類。 構(gòu)成運動副的兩構(gòu)件之間的相對運動假設(shè)為平面運動， 那么稱為平面運動副； 假設(shè)為空間運動， 那么稱為空間運動副。 進(jìn)一步分類， 兩構(gòu)件之間只作相對轉(zhuǎn)動的運動副， 稱為轉(zhuǎn)動副或回轉(zhuǎn)副； 兩構(gòu)件之間只作相對挪動的運動副， 稱為挪動副。第2章機構(gòu)的結(jié)

5、構(gòu)分析2 根據(jù)兩構(gòu)件接觸部分的幾何外形分類。 根據(jù)組成運動副的兩構(gòu)件在接觸部分的幾何外形， 運動副可分為圓柱副、 球面副、 螺旋副等。 (3) 根據(jù)構(gòu)成運動副的兩構(gòu)件的接觸方式分類。 以面接觸的運動副稱為低副； 以點、 線接觸的運動副稱為高副。 由于高副接觸的壓強較低副大， 因此高副比低副易磨損。 球面高副中兩運動副元素是點接觸， 柱面高副為線接觸, 相互嚙合的齒輪間為點或線接觸， 故上述三種運動副都為高副。 挪動副中的滑塊與導(dǎo)路之間、 轉(zhuǎn)動副中的兩運動副元素之間都是面接觸， 故均為低副。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 表2-1給出了常用運動副的所屬類型、 表示符號及自在度。第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第2章

6、機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析(4) 根據(jù)運動副引入的約束數(shù)目分類。 構(gòu)件所具有的獨立運動的數(shù)目稱為構(gòu)件的自在度。 一個構(gòu)件在空間可產(chǎn)生6個獨立運動， 分別是沿x軸、 y軸、 z軸的挪動， 繞x軸、 y軸、 z軸的轉(zhuǎn)動， 也就是說有6個自在度； 一個構(gòu)件在xOy平面可產(chǎn)生3個獨立運動， 分別是沿x軸及y軸的挪動和繞z軸的轉(zhuǎn)動， 也就是說有3個自在度。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析兩個構(gòu)件直接接觸構(gòu)成運動副后， 構(gòu)件的某些獨立運動就會遭到限制。 運動副對構(gòu)件的獨立運動所加的限制稱為約束。 運動副每引入一個約束， 構(gòu)件便失去一個自在度。 兩構(gòu)件間構(gòu)成的運動副所引入的約束數(shù)目取決于運動副的類型。 引入一

7、個約束的運動副稱為級副， 引入兩個約束的運動副稱為級副， 依次類推， 還有級副、 級副、 級副。 常用運動副所引入的約束見表2-1。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2.1.3運動鏈運動鏈兩個以上構(gòu)件經(jīng)過運動副聯(lián)接而構(gòu)成的構(gòu)件系兩個以上構(gòu)件經(jīng)過運動副聯(lián)接而構(gòu)成的構(gòu)件系統(tǒng)稱為運動鏈。統(tǒng)稱為運動鏈。 假設(shè)組成運動鏈的各構(gòu)件構(gòu)成首假設(shè)組成運動鏈的各構(gòu)件構(gòu)成首尾封鎖的系統(tǒng)尾封鎖的系統(tǒng)(如圖如圖2-4(a)所示所示)， 那么稱為閉式鏈；那么稱為閉式鏈； 假設(shè)組成運動鏈的各構(gòu)件未構(gòu)成首尾封鎖的系統(tǒng)假設(shè)組成運動鏈的各構(gòu)件未構(gòu)成首尾封鎖的系統(tǒng)(如圖如圖2-4(b)所示所示)， 那么稱為開式鏈。那么稱為開式鏈。 在普通機械

8、在普通機械中，中， 大多采用閉式鏈，大多采用閉式鏈， 而在機器人機構(gòu)中大多采而在機器人機構(gòu)中大多采用開式鏈。用開式鏈。第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-4運動鏈第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2.1.4機構(gòu)機構(gòu)在運動鏈中，在運動鏈中， 將某一構(gòu)件作為參考系加以將某一構(gòu)件作為參考系加以固定，固定， 而讓另一個而讓另一個(或幾個或幾個)構(gòu)件按給定運動規(guī)律相構(gòu)件按給定運動規(guī)律相對于該固定構(gòu)件運動，對于該固定構(gòu)件運動， 假設(shè)運動鏈中其他各構(gòu)件都假設(shè)運動鏈中其他各構(gòu)件都有確定的相對運動，有確定的相對運動， 那么此運動鏈稱為機構(gòu)。那么此運動鏈稱為機構(gòu)。 機構(gòu)中固定不動的構(gòu)件稱為機架；機構(gòu)中固定不動的構(gòu)件稱為機架； 按照給定運

9、按照給定運動規(guī)律獨立運動的構(gòu)件稱為原動件，動規(guī)律獨立運動的構(gòu)件稱為原動件， 或稱為自動件；或稱為自動件； 其他活動構(gòu)件稱為從動件。其他活動構(gòu)件稱為從動件。 假設(shè)組成機構(gòu)的各構(gòu)件的相對運動均在同一平假設(shè)組成機構(gòu)的各構(gòu)件的相對運動均在同一平面內(nèi)或在相互平行的平面內(nèi)，面內(nèi)或在相互平行的平面內(nèi)， 那么此機構(gòu)稱為平面那么此機構(gòu)稱為平面機構(gòu)；機構(gòu)； 假設(shè)組成機構(gòu)的各構(gòu)件的相對運動不在同一假設(shè)組成機構(gòu)的各構(gòu)件的相對運動不在同一平面平面(或平行平面或平行平面)內(nèi)，內(nèi)， 那么此機構(gòu)稱為空間機構(gòu)。那么此機構(gòu)稱為空間機構(gòu)。第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2.2機構(gòu)運動簡圖機構(gòu)運動簡圖2.2.1機構(gòu)運動簡圖概述機構(gòu)運動簡圖概述實

10、踐機構(gòu)往往是由外形和構(gòu)造都很復(fù)實踐機構(gòu)往往是由外形和構(gòu)造都很復(fù)雜的構(gòu)件所組成的。雜的構(gòu)件所組成的。 但從運動學(xué)的觀念來但從運動學(xué)的觀念來看，看， 各種機構(gòu)都是由構(gòu)件經(jīng)過運動副的聯(lián)各種機構(gòu)都是由構(gòu)件經(jīng)過運動副的聯(lián)接而構(gòu)成的，接而構(gòu)成的， 構(gòu)件的運動取決于運動副的構(gòu)件的運動取決于運動副的類型和機構(gòu)的運動尺寸確定各運動副相類型和機構(gòu)的運動尺寸確定各運動副相對位置，對位置， 而與構(gòu)件的外形、而與構(gòu)件的外形、 斷面尺寸斷面尺寸以及運動副的詳細(xì)構(gòu)造等無關(guān)。以及運動副的詳細(xì)構(gòu)造等無關(guān)。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 因此， 為了便于研討機構(gòu)的運動， 可以撇開構(gòu)件的外形和詳細(xì)構(gòu)造， 而只用國家規(guī)范規(guī)定的簡單符號和線條

11、代表運動副和構(gòu)件， 并按一定的比例尺表示機構(gòu)的運動尺寸， 繪制出表示機構(gòu)的簡明圖形。 這種圖形稱為機構(gòu)運動簡圖， 它完全能表達(dá)原機器具有的運動特性。 有時為了闡明機器的組成情況和構(gòu)造特征， 也可以不嚴(yán)厲按比例來繪制簡圖， 這樣的簡圖稱為機構(gòu)表示圖。 表2-2給出了繪制機構(gòu)運動簡圖時一些常用構(gòu)件和運動副的表示符號。 機器中常見的凸輪機構(gòu)、 齒輪機構(gòu)及原動機的簡圖符號見表2-3。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2.2.2機構(gòu)運動簡

12、圖的繪制機構(gòu)運動簡圖的繪制在弄清楚機械的實踐構(gòu)造和運動情況的根底上，在弄清楚機械的實踐構(gòu)造和運動情況的根底上， 可按照以下步驟來繪制機構(gòu)運動簡圖：可按照以下步驟來繪制機構(gòu)運動簡圖： 1) 分析機械的動作原理、分析機械的動作原理、 組成情況和運動組成情況和運動情況，情況， 確定組成機構(gòu)的各構(gòu)件，確定組成機構(gòu)的各構(gòu)件， 確定原動件、確定原動件、 機機架、架、 從動件。從動件。 2) 沿著運動傳送道路，沿著運動傳送道路， 逐一分析每兩個構(gòu)逐一分析每兩個構(gòu)件間相對運動的性質(zhì)，件間相對運動的性質(zhì)， 以確定運動副的類型和數(shù)目。以確定運動副的類型和數(shù)目。3) 恰當(dāng)?shù)剡x擇運動簡圖的視圖平面。恰當(dāng)?shù)剡x擇運動簡圖

13、的視圖平面。 普通普通選擇機械中多數(shù)構(gòu)件的運動平面為視圖平面，選擇機械中多數(shù)構(gòu)件的運動平面為視圖平面， 必要必要時也可以就機械的不同部分選擇兩個或兩個以上的時也可以就機械的不同部分選擇兩個或兩個以上的視圖平面，視圖平面， 然后將其展到同一視圖上。然后將其展到同一視圖上。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析4) 選擇適當(dāng)?shù)谋壤遧(l實踐尺寸(m)圖示長度(mm)， 并根據(jù)機構(gòu)的運動尺寸確定出各運動副之間的相對位置， 用運動副的代表符號、 常用機構(gòu)的運動簡圖符號和簡單線條繪制機構(gòu)運動簡圖。 從原動件開場， 按傳動順序標(biāo)出各構(gòu)件的編號和運動副的代號。 在原動件上標(biāo)出箭頭以表示其運動方向。 下面經(jīng)過詳細(xì)例子來闡明

14、機構(gòu)運動簡圖的繪制方法。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析例2-1繪制圖2-5所示牛頭刨床的運動簡圖。 解1) 分析機構(gòu)的組成情況、 動作原理和運動情況。 由圖2-5可知，牛頭刨床由7個構(gòu)件組成。 運動由齒輪2輸入， 經(jīng)齒輪3傳至滑塊4， 經(jīng)桿5、 桿6傳至滑枕7， 實現(xiàn)刨刀左右動作。 由以上分析可知， 齒輪2為原動件， 其他為從動件。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2) 分析各聯(lián)接構(gòu)件之間相對運動的性質(zhì)， 確定各運動副的類型。 由圖2-5可知， 齒輪2、 3及桿5分別與機架1組成轉(zhuǎn)動副A、 C和E。 構(gòu)件3與構(gòu)件4、 構(gòu)件5與構(gòu)件6、 構(gòu)件6與構(gòu)件7之間的聯(lián)接組成轉(zhuǎn)動副D、 F和G， 構(gòu)件4與構(gòu)件5、 滑枕7與機

15、架1之間組成挪動副， 齒輪2與齒輪3之間的嚙合為平面高副B。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3) 選擇視圖投影面和比例尺l， 丈量各構(gòu)件尺寸和各運動副間的相對位置， 用構(gòu)件和運動副的規(guī)定符號繪制機構(gòu)運動簡圖， 如圖2-6所示。 在原動件2上標(biāo)出箭頭以表示其轉(zhuǎn)動方向， 如圖2-6所示。第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 圖2-5牛頭刨床的構(gòu)造表示圖第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 圖2-6牛頭刨床的運動簡圖第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2.3平面機構(gòu)的自在度平面機構(gòu)的自在度2.3.1平面機構(gòu)自在度的計算平面機構(gòu)自在度的計算機構(gòu)自在度是指機構(gòu)中各構(gòu)件相對于機機構(gòu)自在度是指機構(gòu)中各構(gòu)件相對于機架所具有的獨立運動參數(shù)。架所具有的獨立運動參數(shù)。 由

16、于平面機構(gòu)的由于平面機構(gòu)的運用特別廣泛，運用特別廣泛， 所以下面僅討論平面機構(gòu)的所以下面僅討論平面機構(gòu)的自在度計算問題。自在度計算問題。 在平面機構(gòu)中，在平面機構(gòu)中， 各構(gòu)件只作平面運動。各構(gòu)件只作平面運動。 一個不受任何約束的構(gòu)件在平面中運動只需一個不受任何約束的構(gòu)件在平面中運動只需3個自在度。個自在度。 具有具有n個活動構(gòu)件的平面機構(gòu)，個活動構(gòu)件的平面機構(gòu)， 假設(shè)各活動構(gòu)件完全不受約束，假設(shè)各活動構(gòu)件完全不受約束， 那么整個機那么整個機構(gòu)相對于機架共有構(gòu)相對于機架共有3n個自在度。個自在度。第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析但在運動鏈中， 每個構(gòu)件至少必需與另一構(gòu)件聯(lián)接成運動副， 當(dāng)兩構(gòu)件聯(lián)接成運動副后

17、， 其運動就遭到約束， 自在度將減少。 自在度減少的數(shù)目， 應(yīng)等于運動副引入的約束數(shù)目。 由于平面機構(gòu)中的運動副能夠是轉(zhuǎn)動副、 挪動副或平面高副， 其中每個平面低副轉(zhuǎn)動副、 挪動副引入的約束數(shù)為2， 每個平面高副引入的約束數(shù)為1。 因此， 對于平面機構(gòu)， 假設(shè)n個活動構(gòu)件之間共構(gòu)成了PL個低副和PH個高副， 那么這些運動副共引入2PL+PH個約束。 機構(gòu)的自在度F可按下式計算:F=3n2PLPH 2-1 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析例2-2計算圖2-6所示牛頭刨床機構(gòu)的自在度。 解由圖2-6所示的機構(gòu)運動簡圖可以看出， 該機構(gòu)共有6個活動構(gòu)件， 分別為自動齒輪2、 從動齒輪3、 滑塊4、 導(dǎo)桿5、 連

18、桿6和滑枕7； 有8個低副， 它們是A、 C、 D、 E、 F、 G等6個轉(zhuǎn)動副， 還有分別由滑塊4與導(dǎo)桿5、 滑枕7與機架1構(gòu)成的2個挪動副； 1個高副B， 即齒輪2和齒輪3構(gòu)成的高副。 根據(jù)式2-1， 便可求得該機構(gòu)的自在度為F=3n2PLPH=36281=1第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2.3.2機構(gòu)具有確定運動的條件下面經(jīng)過幾個實例來闡明機構(gòu)具有確定運動的條件。 對于圖2-7所示的鉸鏈四桿機構(gòu)， n=3， PL=4, PH=0, 由式(2-1得F=3n2PLPH=33240=1此機構(gòu)的自在度為1， 即機構(gòu)中各構(gòu)件相對于機架所具有的獨立運動數(shù)目為1。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析通常機構(gòu)的原動件是用轉(zhuǎn)動副

19、或挪動副與機架相聯(lián)的， 因此每一個原動件只能輸入一個獨立運動。 設(shè)構(gòu)件1為原動件， 參變量1表示構(gòu)件1的獨立運動， 由圖2-7可見， 每給定一個1， 從動件2、 從動件3便有一個確定的相應(yīng)位置。 由此可見， 自在度等于1的機構(gòu)在具有一個原動件時， 一切構(gòu)件的運動是確定的。 假設(shè)有兩個原動件， 設(shè)構(gòu)件1和3都作為原動件， 這時機構(gòu)會在構(gòu)件或者運動副強度薄弱處產(chǎn)生破壞。第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-8所示為一鉸鏈五桿機構(gòu)。 其中， n=4， PL=5， PH=0, 由式2-1得F=3n2PLPH=34250=2假設(shè)只需一個原動件， 設(shè)構(gòu)件1為原動件， 那么當(dāng)構(gòu)件1處于1位置時， 由于構(gòu)件4的位置不確定

20、， 所以構(gòu)件2和3可以處在圖示的實線位置、 虛線位置， 或者處在其它位置， 即從動件的運動是不確定的。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-7鉸鏈四桿機構(gòu)第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-8鉸鏈五桿機構(gòu)第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析假設(shè)有兩個原動件， 設(shè)構(gòu)件1和4為原動件， 1和4分別表示構(gòu)件1和4的獨立運動。 如圖2-8中實線所示， 每當(dāng)給出一組1和4， 從動件2和3便有一個確定的相應(yīng)位置。 由此可見， 自在度等于2的機構(gòu)在具有兩個原動件時， 各構(gòu)件才有確定的相對運動。 在圖2-9所示的構(gòu)件組合中， n=4， PL=6， PH=0， 由式2-1得F=3n2PLPH=34260=0構(gòu)件組合的自在度F為0， 所以是一個剛性

21、桁架。 在圖2-10所示的構(gòu)件組合中， n=3， PL=5， PH=0， 由式2-1得F=3n2PL2PH=33250=1第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-9剛性桁架第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-10超靜定桁架第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析綜合上述幾個實例可知： 1) 假設(shè)機構(gòu)自在度F0， 構(gòu)件之間沒有相對運動， 那么機構(gòu)蛻變?yōu)閯傂澡旒堋?2) 假設(shè)機構(gòu)自在度F0， 而原動件數(shù)小于自在度F， 那么構(gòu)件間的運動是不確定的。 3) 假設(shè)機構(gòu)自在度F0， 而原動件數(shù)大于自在度F， 那么在機構(gòu)的薄弱處會遭到破壞。 4) 假設(shè)機構(gòu)自在度F0， 且原動件數(shù)等于自在度F， 那么機構(gòu)各構(gòu)件間的相對運動是確定的。 因此， 機構(gòu)具有確

22、定運動的條件是： 機構(gòu)的原動件數(shù)目應(yīng)等于機構(gòu)的自在度數(shù)目。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2.3.3計算機構(gòu)自在度時應(yīng)留意的問題計算機構(gòu)自在度時應(yīng)留意的問題 在利用式在利用式2-1計算機構(gòu)自在度時，計算機構(gòu)自在度時， 還需求留還需求留意以下三方面的問題，意以下三方面的問題， 否那么計算結(jié)果往往會產(chǎn)生否那么計算結(jié)果往往會產(chǎn)生錯誤。錯誤。 1 復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈兩個以上構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動副相聯(lián)接，兩個以上構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動副相聯(lián)接， 所構(gòu)所構(gòu)成的重合轉(zhuǎn)動副稱為復(fù)合鉸鏈。成的重合轉(zhuǎn)動副稱為復(fù)合鉸鏈。 圖圖 2-11(a)表示構(gòu)件表示構(gòu)件1和構(gòu)件和構(gòu)件2、 構(gòu)件構(gòu)件3組成復(fù)合鉸鏈，組成復(fù)合鉸鏈， 從圖從圖2-11

23、(b)所示所示的側(cè)視圖中可以看出，的側(cè)視圖中可以看出， 3個構(gòu)件組成了兩個轉(zhuǎn)動副。個構(gòu)件組成了兩個轉(zhuǎn)動副。 在計算自在度時，在計算自在度時， 必需把它當(dāng)成兩個轉(zhuǎn)動副來計算。必需把它當(dāng)成兩個轉(zhuǎn)動副來計算。第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-11復(fù)合鉸鏈第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析同理， 假設(shè)有k個構(gòu)件在同一處組成復(fù)合鉸鏈， 那么其構(gòu)成的轉(zhuǎn)動副數(shù)目應(yīng)為k1個。 在計算機構(gòu)自在度時， 應(yīng)留意能否存在復(fù)合鉸鏈， 以免把運動副的數(shù)目搞錯。 例2-3計算圖2-12所示搖篩機構(gòu)的自在度。解由圖2-12可知， 機構(gòu)中共有5個活動構(gòu)件； 構(gòu)件2、 3、 4同在C處組成復(fù)合鉸鏈， 組成了兩個轉(zhuǎn)動副； A、 B、 D、 E、 F 處

24、各有1個轉(zhuǎn)動副； 無平面高副， 即n=5，PL=7， PH=0， 故由式(2-1)可求出機構(gòu)的自在度為F=3n2PLPH=3527=1第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-12搖篩機構(gòu)第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2. 部分自在度部分自在度假設(shè)機構(gòu)中某些構(gòu)件所具有的自在度僅與其本身的部假設(shè)機構(gòu)中某些構(gòu)件所具有的自在度僅與其本身的部分運動有關(guān)，分運動有關(guān)， 并不影響其它構(gòu)件的運動，并不影響其它構(gòu)件的運動， 那么稱這種自在那么稱這種自在度為部分自在度。度為部分自在度。 例如例如, 在圖在圖2-13(a)所示的平面凸輪機構(gòu)所示的平面凸輪機構(gòu)中，中， 為了減少高副元素的磨損，為了減少高副元素的磨損， 在凸輪在凸輪1和從動件

25、和從動件2之間安之間安裝了一個滾子裝了一個滾子3。由圖由圖2-13(a)可以看出，可以看出， 當(dāng)原動件凸輪當(dāng)原動件凸輪1逆時針轉(zhuǎn)動時，逆時針轉(zhuǎn)動時， 即可經(jīng)過滾子即可經(jīng)過滾子3帶動從動件帶動從動件2作上下往復(fù)確實定運動，作上下往復(fù)確實定運動， 故該故該機構(gòu)是一個單自在度的平面高副機構(gòu)。機構(gòu)是一個單自在度的平面高副機構(gòu)。 但用式但用式(2-1)計算其計算其自在度為自在度為F=3n2PLPH=33231=2第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析得出了與現(xiàn)實不符的結(jié)論。 這是由于安裝了滾子3后， 引入了一個滾子3繞其本身軸線轉(zhuǎn)動的部分自在度， 滾子3的轉(zhuǎn)動并不影響從動件2的上下運動規(guī)律， 故在計算機構(gòu)自在度時， 應(yīng)將

26、該部分自在度除去不計。 在計算機構(gòu)自在度時， 為了防止出現(xiàn)過失， 也可想象將滾子3與安裝滾子的構(gòu)件2固結(jié)成一體， 視為一個構(gòu)件(如圖2-13(b)所示， 想象將滾子3與從動件2焊成一體)， 預(yù)先排除部分自在度， 然后按自在度計算公式計算， 即F=3n2PLPH=32221=1從而得出了與現(xiàn)實相符的結(jié)論。第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-13平面凸輪機構(gòu)第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3. 虛約束虛約束 在運動副所加的約束中，在運動副所加的約束中， 有些約束所起的限制造用能夠有些約束所起的限制造用能夠是反復(fù)的。是反復(fù)的。 這種不起獨立限制造用的反復(fù)約束稱為虛約束。這種不起獨立限制造用的反復(fù)約束稱為虛約束。 在計算機

27、構(gòu)自在度時，在計算機構(gòu)自在度時， 應(yīng)將虛約束除去不計。應(yīng)將虛約束除去不計。 虛約束常發(fā)生在以下場所：虛約束常發(fā)生在以下場所： 1) 兩構(gòu)件間構(gòu)成多個運動副兩構(gòu)件間構(gòu)成多個運動副 (1) 兩構(gòu)件組成假設(shè)干個轉(zhuǎn)動副，兩構(gòu)件組成假設(shè)干個轉(zhuǎn)動副， 但其軸線相互重合但其軸線相互重合, 如圖如圖2-14(a)中的中的A、 A所示；所示； (2) 兩構(gòu)件組成假設(shè)干個挪動副，兩構(gòu)件組成假設(shè)干個挪動副， 但其導(dǎo)路相互平行或但其導(dǎo)路相互平行或重合重合, 如圖如圖2-14(b)中的中的B、 B所示；所示； (3) 兩構(gòu)件組成假設(shè)干個平面高副，兩構(gòu)件組成假設(shè)干個平面高副， 但各接觸點之間的但各接觸點之間的間隔為常數(shù)間

28、隔為常數(shù), 如圖如圖2-14(c)中的中的C、 C所示。所示。第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-14兩構(gòu)件間構(gòu)成多個運動副第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2) 兩構(gòu)件上某兩點間的間隔在運動過程中一直堅持不變 在圖2-15所示的平面連桿機構(gòu)中， 由于ACBD， 且AC=BD， ACBD， 且 AC=BD， 故在機構(gòu)的運動過程中， 構(gòu)件1上的A點與構(gòu)件3上的B點之間的間隔將一直堅持不變。 此時， 假設(shè)將A、 B兩點以構(gòu)件5聯(lián)接起來， 那么附加的構(gòu)件5和其兩端的轉(zhuǎn)動副A、 B將提供F=3122=1的自在度， 即引入了一個約束， 而此約束對機構(gòu)的運動并不起實踐的約束作用， 故為虛約束。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-15平面

29、連桿機構(gòu)第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3) 聯(lián)接構(gòu)件與被聯(lián)接構(gòu)件上聯(lián)接點的軌跡重合 在圖2-16所示的橢圓儀機構(gòu)中， 由于BD=BC=AB， DAC=90， 所以連桿2上除B、 C、 D三點外， 其他各點在機構(gòu)運動過程中的軌跡均為橢圓， 而D點的運動軌跡為沿y軸的直線。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-16橢圓儀機構(gòu)第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析此時， 假設(shè)在D處安裝一個導(dǎo)路與y軸重合的滑塊4， 使其與連桿2組成轉(zhuǎn)動副， 并與機架 5 組成挪動副， 即添加一個活動構(gòu)件和兩個運動低副， 那么將提供的自在度為F=3122=1， 即引入一個約束。 由于滑塊4上的D點與加裝滑塊前連桿2上D點的軌跡重合， 因此引入的這一約束對機

30、構(gòu)的運動并不起實踐的約束作用， 故為虛約束。 計算橢圓儀機構(gòu)的自在度時， 應(yīng)將滑塊4和兩個運動低副除去。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析4) 機構(gòu)中對運動不起作用的對稱部分 在圖2-17所示的行星輪系中， 假設(shè)僅從運動傳送的角度看， 只需求一個行星輪2就足夠了。 這時， n=3， PL=3， PH=2, 機構(gòu)自在度F=33232=1。 但為了使機構(gòu)受力平衡， 采取三個行星輪2、 2和2對稱布置的構(gòu)造。 添加了兩個行星輪2和2、 兩個轉(zhuǎn)動副及四個平面高副， 那么將提供的自在度為 F=322241=2， 引入了兩個約束。 由于添加的行星輪2、 2和行星輪2完全一樣， 并不影響機構(gòu)的運動情況， 故引入的兩個約

31、束為虛約束。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-17行星輪系第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析在此需求特別指出， 機構(gòu)中的虛約束都是在一些特定幾何條件下出現(xiàn)的。 假設(shè)這些幾何條件不能滿足， 那么虛約束就會成為實踐有效的約束， 如圖2-14(b)中兩個挪動副B、 B。 假設(shè)其導(dǎo)路不重合， 如圖2-14(b)中的虛線所示， 那么機構(gòu)就不能運動。 所以， 從保證機構(gòu)運動和便于加工裝配等方面而言， 應(yīng)盡量減少機構(gòu)的虛約束。 但為了改善構(gòu)件的受力， 添加機構(gòu)的剛度， 在實踐機械中虛約束又被廣泛地運用。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-14(a)中， 假設(shè)從運動學(xué)觀念講， 軸1和軸承2組成一個轉(zhuǎn)動副A就可以了， 但是思索到軸較長，

32、載荷又很大， 需求再添加轉(zhuǎn)動副A。 為了保證兩個軸孔的同軸度， 就要提高制造精度， 否那么， 假設(shè)兩個軸孔的同軸度太低， 安裝后軸將產(chǎn)生變形， 如圖2-14(a)中的虛線所示， 那么機構(gòu)也就不能運動了。 總之， 在機械設(shè)計過程中， 能否運用及如何運用虛約束， 必需對加工本錢、 所設(shè)計的機器運用壽命和可靠性等進(jìn)展全面思索。 假設(shè)由于某種需求而必需運用虛約束， 那么必需嚴(yán)厲保證設(shè)計、 加工、 裝配的精度， 以滿足虛約束所需的特定幾何條件。第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-18大篩機構(gòu)例2-4計算圖2-18(a)所示大篩機構(gòu)的自在度。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析解 (1) 檢查大篩機構(gòu)中有無復(fù)合鉸鏈、 部分自在度

33、或虛約束。 由圖2-18(a)可知， 構(gòu)件2、 3、 5在C處組成復(fù)合鉸鏈； 滾子9繞本身軸線的轉(zhuǎn)動為部分自在度， 可將其與活塞4視為一體； 活塞4與機架8在E、 E兩處構(gòu)成導(dǎo)路平行的挪動副， 將E處的挪動副作為虛約束除去不計； 彈簧10對運動不起限制造用， 應(yīng)略去。 經(jīng)以上處置后得機構(gòu)運動簡圖如圖2-18(b)所示。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析(2) 計算機構(gòu)自在度。 此機構(gòu)中的活動構(gòu)件數(shù)n=7， 平面運動低副數(shù)PL=9， 平面運動高副數(shù)PH=1， 按照式(2-1)可以求出機構(gòu)自在度數(shù)F為F=3n2PLPH=37291=2由于原動件數(shù)目與機構(gòu)自在度數(shù)目相等， 因此各構(gòu)件有確定的相對運動。第2章機構(gòu)

34、的結(jié)構(gòu)分析2.4平面機構(gòu)的組成原理和構(gòu)造分析平面機構(gòu)的組成原理和構(gòu)造分析2.4.1平面機構(gòu)的高副低代平面機構(gòu)的高副低代為了使平面低副機構(gòu)構(gòu)造分析和運動分析為了使平面低副機構(gòu)構(gòu)造分析和運動分析的方法適用于一切平面機構(gòu)，的方法適用于一切平面機構(gòu)， 可以根據(jù)一定可以根據(jù)一定條件對機構(gòu)中的高副虛擬地以低副替代，條件對機構(gòu)中的高副虛擬地以低副替代， 這這種以低副來替代高副的方法稱為高副低代。種以低副來替代高副的方法稱為高副低代。 它闡明了平面高副與平面低副的內(nèi)在聯(lián)絡(luò)。它闡明了平面高副與平面低副的內(nèi)在聯(lián)絡(luò)。 1 高副低代的條件高副低代的條件為了不改動機構(gòu)的構(gòu)造特性及運動特性，為了不改動機構(gòu)的構(gòu)造特性及運動

35、特性， 高副低代的條件是：高副低代的條件是： 1 替代前后機構(gòu)的自在度完全一樣。替代前后機構(gòu)的自在度完全一樣。 2 替代前后機構(gòu)的瞬時運動情況位替代前后機構(gòu)的瞬時運動情況位移、移、 速度、速度、 加速度一樣。加速度一樣。第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2 高副低代的方法高副低代的方法 以圖以圖2-19中實線所示的高副機構(gòu)為例，中實線所示的高副機構(gòu)為例， 構(gòu)件構(gòu)件1和構(gòu)件和構(gòu)件2分別分別為繞為繞A和和B轉(zhuǎn)動的兩個圓盤，轉(zhuǎn)動的兩個圓盤， 兩圓盤的圓心分別為兩圓盤的圓心分別為O1、 O2， 半徑為半徑為r1、 r2， 它們在它們在C點構(gòu)成高副，點構(gòu)成高副， 當(dāng)機構(gòu)運動時，當(dāng)機構(gòu)運動時， 間間隔隔 AO1、 O1

36、O2、 O2B均堅持不變。均堅持不變。 為此，為此， 想象在想象在O1、 O2間參與一個虛擬的構(gòu)件間參與一個虛擬的構(gòu)件4， 其長度為其長度為(r1+r2)， 構(gòu)件構(gòu)件4在在O1、 O2處分別與構(gòu)件處分別與構(gòu)件1和構(gòu)件和構(gòu)件2構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，構(gòu)成轉(zhuǎn)動副， 構(gòu)成虛擬的四桿機構(gòu)成虛擬的四桿機構(gòu)，構(gòu)， 如圖如圖2-19中虛線所示。中虛線所示。 用此機構(gòu)替代原機構(gòu)時，用此機構(gòu)替代原機構(gòu)時， 替代替代前后機構(gòu)中構(gòu)件前后機構(gòu)中構(gòu)件1和構(gòu)件和構(gòu)件2之間的相對運動完全一樣。之間的相對運動完全一樣。第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-19高副低代舉例1第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析替代后機構(gòu)中雖添加了一個構(gòu)件添加了三個自在度， 但又添加

37、了兩個轉(zhuǎn)動副引入了四個約束， 僅相當(dāng)于引入了一個約束， 與原來在C點處高副所引入的約束數(shù)一樣， 所以替代前后兩機構(gòu)的自自度完全一樣。 總之， 機構(gòu)中的高副C完全可用構(gòu)件4和位于曲率中心O1、 O2的兩個低副來替代。 上述替代方法可以推行運用到各種高副。 如圖2-20所示高副機構(gòu)， 兩高副元素是非圓曲線， 假設(shè)在某運動瞬時高副接觸點為C， 可以過接觸點C作公法線n-n， 在公法線上找出兩輪廓曲線在C點處曲率中心O1和O2， 用構(gòu)件 4在O1、 O2處將構(gòu)件 4和構(gòu)件1、 2經(jīng)過轉(zhuǎn)動副聯(lián)接起來， 便可得到它的替代機構(gòu)， 如圖2-20中虛線所示。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-20高副低代舉例2第2章機

38、構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析需求留意的是， 當(dāng)高副元素為非圓曲線時， 曲線各處曲率中心的位置不同， 故在機構(gòu)運動過程中， 隨著接觸點的改動， 曲率中心O1和O2相對于構(gòu)件1、 2的位置及O1和O2間的間隔也會隨之改動。 因此， 對于普通的高副機構(gòu)， 在不同位置有不同的瞬時替代機構(gòu)， 但是替代機構(gòu)的根本方式是不變的。 根據(jù)上述方法將含有高副的平面機構(gòu)進(jìn)展低代后， 即可將其視為平面低副機構(gòu)。 因此， 在討論機構(gòu)組成原理和構(gòu)造分析時， 只需研討含低副的平面機構(gòu)。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2.4.2桿組和平面機構(gòu)的組成原理桿組和平面機構(gòu)的組成原理任何機構(gòu)都包含機架、任何機構(gòu)都包含機架、 原動件和從動件系統(tǒng)原動件和從動件系

39、統(tǒng)三部分。三部分。 由于機架的自在度為由于機架的自在度為0， 普通每個原動普通每個原動件的自在度為件的自在度為1， 根據(jù)運動鏈成為機構(gòu)的條件可根據(jù)運動鏈成為機構(gòu)的條件可知，知， 機構(gòu)的自在度數(shù)與原動件數(shù)應(yīng)相等，機構(gòu)的自在度數(shù)與原動件數(shù)應(yīng)相等， 因此，因此， 假設(shè)將機構(gòu)的機架以及和機架相連的原動件與從假設(shè)將機構(gòu)的機架以及和機架相連的原動件與從動件系統(tǒng)分開，動件系統(tǒng)分開， 那么余下的從動件系統(tǒng)的自在度那么余下的從動件系統(tǒng)的自在度數(shù)必然為數(shù)必然為0。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析1. 桿組桿組機構(gòu)的從動件系統(tǒng)普通還可以進(jìn)一步分解成假設(shè)干個機構(gòu)的從動件系統(tǒng)普通還可以進(jìn)一步分解成假設(shè)干個不可再分的自在度為零的構(gòu)

40、件組合，不可再分的自在度為零的構(gòu)件組合， 這種組合稱為根本桿這種組合稱為根本桿組，組， 簡稱為桿組。簡稱為桿組。 對于只含低副的平面機構(gòu)，對于只含低副的平面機構(gòu)， 假設(shè)桿組中有假設(shè)桿組中有n個活動構(gòu)件、個活動構(gòu)件、 PL個低副，個低副， 因桿組自在度為因桿組自在度為0， 根據(jù)式根據(jù)式2-1， 有有F=3n2PL=0即即 L32Pn(2-2)第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析由于活動構(gòu)件數(shù)n和低副數(shù)PL都必需是整數(shù)， 因此， 根據(jù)式2-2)， n應(yīng)是2的整數(shù)倍， PL應(yīng)是3的整數(shù)倍。 根據(jù)n的取值不同， 桿組可分為以下幾種情況：1) n=2， PL=3的級桿組 級桿組最簡單， 也是運用最多的根本桿組。 平面低

41、副中有轉(zhuǎn)動副常用R表示和挪動副常用P表示兩種類型， 對于由兩個構(gòu)件和三個低副組成的級桿組， 根據(jù)其R副和P副的數(shù)目和陳列不同， 它有圖2-21所給出的五種方式。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-21級桿組2) n=4， PL=6的多桿組 多桿組中最常見的是如圖2-22所示的級桿組， 其特征是具有一個三副構(gòu)件， 而每個運動副所聯(lián)接的分支構(gòu)件是雙副構(gòu)件。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-22級桿組第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2 平面機構(gòu)的組成原理平面機構(gòu)的組成原理 根據(jù)上述分析，根據(jù)上述分析， 平面機構(gòu)的組成原理是：平面機構(gòu)的組成原理是： 任何機構(gòu)都任何機構(gòu)都可以看做是由假設(shè)干個根本桿組依次聯(lián)接于原動件和機架可以看做

42、是由假設(shè)干個根本桿組依次聯(lián)接于原動件和機架上所組成的系統(tǒng)。上所組成的系統(tǒng)。 在設(shè)計新機構(gòu)的運動簡圖時，在設(shè)計新機構(gòu)的運動簡圖時， 可先選定機架，可先選定機架， 并將等并將等于該機構(gòu)自在度數(shù)的假設(shè)干個原動件用低副聯(lián)接到機架上，于該機構(gòu)自在度數(shù)的假設(shè)干個原動件用低副聯(lián)接到機架上， 然后再將假設(shè)干個根本桿組依次聯(lián)接于原動件和機架上，然后再將假設(shè)干個根本桿組依次聯(lián)接于原動件和機架上， 就可完成該運動簡圖的設(shè)計。就可完成該運動簡圖的設(shè)計。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-23表示了根據(jù)機構(gòu)組成原理組成機構(gòu)的過程。 先把圖2-23(a)所示的級桿組BC經(jīng)過其運動副B、 C聯(lián)接到圖2-23(a)所示的原動件1和機

43、架6上構(gòu)成四桿機構(gòu)ABC。 再把圖2-23(b)所示的級桿組DE經(jīng)過運動副D、 E依次與級桿組及機架聯(lián)接， 組成圖2-23(c)所示的牛頭刨床主機構(gòu)。根據(jù)機構(gòu)的組成原理， 在進(jìn)展機械方案創(chuàng)新設(shè)計時， 要遵照這樣一個原那么： 在滿足機械任務(wù)要求的前提下， 機構(gòu)的構(gòu)造越簡單、 桿組的級別越低、 構(gòu)件數(shù)和運動副的數(shù)目越少越好。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析圖2-23牛頭刨床主機構(gòu)的組成原理第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析2.4.3平面機構(gòu)的構(gòu)造分析平面機構(gòu)的構(gòu)造分析 為了對已有的機構(gòu)或已設(shè)計終了的機構(gòu)進(jìn)展運為了對已有的機構(gòu)或已設(shè)計終了的機構(gòu)進(jìn)展運動分析和受力分析，動分析和受力分析， 常需求先對機構(gòu)進(jìn)展構(gòu)造分析，常需求先

44、對機構(gòu)進(jìn)展構(gòu)造分析， 即將機構(gòu)分解為根本桿組、即將機構(gòu)分解為根本桿組、 原動件和機架。原動件和機架。 構(gòu)造構(gòu)造分析的過程與由桿組依次組成機構(gòu)的過程正好相反，分析的過程與由桿組依次組成機構(gòu)的過程正好相反， 因此通常也把它稱為拆桿組。因此通常也把它稱為拆桿組。 撤除桿組時應(yīng)遵撤除桿組時應(yīng)遵照下述原那么：照下述原那么： 首先從傳動關(guān)系上離原動件最遠(yuǎn)的首先從傳動關(guān)系上離原動件最遠(yuǎn)的部分開場試拆；部分開場試拆； 每撤除一個桿組后，每撤除一個桿組后， 機構(gòu)的剩余機構(gòu)的剩余部分仍應(yīng)是一個完好機構(gòu)，部分仍應(yīng)是一個完好機構(gòu)， 且自在度與原機構(gòu)一樣；且自在度與原機構(gòu)一樣； 試拆時，試拆時， 先按先按級桿組試拆，級

45、桿組試拆， 假設(shè)無法撤除，假設(shè)無法撤除， 再再試拆高一級別的桿組。試拆高一級別的桿組。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析機構(gòu)構(gòu)造分析的目的是： 經(jīng)過分析機構(gòu)的組成來確定機構(gòu)的級別。 通常以機構(gòu)中包含的根本桿組的最高級別來命名機構(gòu)的級別。 由最高級別為的根本桿組構(gòu)成的機構(gòu)稱為級機構(gòu)； 由最高級別為的根本桿組構(gòu)成的機構(gòu)稱為級機構(gòu)； 只由機架和原動件構(gòu)成的機構(gòu)稱為級機構(gòu)。 機構(gòu)構(gòu)造分析的步驟是： 1) 計算機構(gòu)的自在度， 確定原動件。 2) 從遠(yuǎn)離原動件的地方開場拆桿組。 3) 確定機構(gòu)的級別。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析例2-5試確定圖2-24(a)所示機構(gòu)的級別。 解(1) 按圖2-24a所示的運動簡圖計算機構(gòu)的自在度。 該機構(gòu)的n=7， PL=10， PH=0， 由式2-1得F=3n2PLPH=372100=1那么該機構(gòu)以構(gòu)件1為原動件。 第2章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析(2) 進(jìn)展構(gòu)造分析。 從遠(yuǎn)離原動件的一端拆下構(gòu)件7與8這個級桿組， 剩余部分桿1、 2、 3、 4、 5、 6仍為一個自在度等于1的機構(gòu)。 在這個剩下的新機構(gòu)中， 繼續(xù)從遠(yuǎn)離原動件的地方先試拆級桿組， 由于不能再拆出級桿組， 所以試拆級桿組。 可以拆下由構(gòu)件2、 3、 4、 5組成的級桿組， 這時只剩下由原動件1及機架6所組成的級機構(gòu)， 如圖 2-24b所示。 (3) 確定機構(gòu)的級別。 由于該機構(gòu)是由一個級桿組、 一個級桿