54883《機(jī)械原理（漢語(yǔ)）（第2版）》（基本課件）第2章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析

第2章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析1.構(gòu)件

2.1運(yùn)動(dòng)鏈與機(jī)構(gòu)

構(gòu)件是指組成機(jī)器的最小運(yùn)動(dòng)單元。當(dāng)不考慮構(gòu)件的自身彈性變形時(shí)，則視之為剛性構(gòu)件。Fig.2-1Coupleroftheinternalcombustionengine(內(nèi)燃機(jī)中的連桿)2.運(yùn)動(dòng)副(1)按兩構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式分類(lèi)兩構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)只有轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)，其他運(yùn)動(dòng)形式可以看作為轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)。

1)轉(zhuǎn)動(dòng)副。兩構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副，稱(chēng)之為轉(zhuǎn)動(dòng)副。

兩構(gòu)件之間具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)副。Fig.2-2Turningpairs(轉(zhuǎn)動(dòng)副)2)移動(dòng)副。兩構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副，則稱(chēng)之為移動(dòng)副。Fig.2-3Slidingpairs(移動(dòng)副)(2)按兩構(gòu)件的接觸方式分類(lèi)兩構(gòu)件之間的接觸方式共有三種，即面接觸、點(diǎn)接觸和線接觸。1)低副。兩構(gòu)件之間是面接觸的運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為低副。

2)高副。兩構(gòu)件之間是點(diǎn)或線接觸的運(yùn)動(dòng)副稱(chēng)為高副。Fig.2-4Higherpairs(高副)(3)運(yùn)動(dòng)副元素在研究運(yùn)動(dòng)副時(shí)，經(jīng)常涉及到兩構(gòu)件在運(yùn)動(dòng)副處的表面形狀。把兩構(gòu)件在運(yùn)動(dòng)副處的點(diǎn)、線、面接觸部分稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)副的元素。圖2-2所示的轉(zhuǎn)動(dòng)副中，軸1的外圓柱面是軸1上的運(yùn)動(dòng)副元素，軸承座2的內(nèi)圓柱面是軸承座2的運(yùn)動(dòng)副元素。圖2-3a所示的移動(dòng)副中，運(yùn)動(dòng)副元素為接觸平面；圖2-3b所示的移動(dòng)副中，運(yùn)動(dòng)副元素為圓柱面。2-4a所示輪齒形成的運(yùn)動(dòng)副中，各自的輪廓曲線是輪齒的運(yùn)動(dòng)副元素。圖2-4c所示的凸輪高副中，各自的輪廓線則是相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)副元素。因此，高副的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖一般用其對(duì)應(yīng)的曲線表示。表示單一構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)副連接處時(shí)，經(jīng)常使用運(yùn)動(dòng)副元素表示。3.運(yùn)動(dòng)鏈Fig.2-5Closedkinematicchains(閉鏈)若干個(gè)構(gòu)件通過(guò)運(yùn)動(dòng)副連接起來(lái)可作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件系統(tǒng)稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)鏈。若運(yùn)動(dòng)鏈中的各構(gòu)件構(gòu)成了首尾封閉的系統(tǒng)，則稱(chēng)之為閉鏈。閉鏈中每個(gè)構(gòu)件上至少有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副元素。圖2-5a、b所示的運(yùn)動(dòng)鏈為閉鏈，圖2-5c為含有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副元素的構(gòu)件。Fig.2-6Unclosedkinematicchains(開(kāi)鏈)若各構(gòu)件之間沒(méi)有形成首尾封閉的系統(tǒng)，則稱(chēng)之為開(kāi)鏈。開(kāi)鏈中首尾構(gòu)件僅含有一個(gè)運(yùn)動(dòng)元素。圖2-6所示的運(yùn)動(dòng)鏈為開(kāi)鏈，構(gòu)件3、4只含有一個(gè)運(yùn)動(dòng)元素。開(kāi)鏈在機(jī)器人領(lǐng)域中有廣泛應(yīng)用。Fig.2-7Structures(桁架)圖2-7所示的構(gòu)件系統(tǒng)中，各構(gòu)件間均不能作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此，它們不是運(yùn)動(dòng)鏈，而是桁架，該系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)中只相當(dāng)于一個(gè)運(yùn)動(dòng)單元，即是一個(gè)構(gòu)件。Fig.2-8Mechanismsinwhichallthepairsarelowerpairs(低副機(jī)構(gòu))4.機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)鏈中，若選定某個(gè)構(gòu)件為機(jī)架,則該運(yùn)動(dòng)鏈成為機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)平面若互相平行，則稱(chēng)為平面機(jī)構(gòu)；若機(jī)構(gòu)中至少有一個(gè)構(gòu)件不在相互平行的平面上運(yùn)動(dòng)，或至少有一個(gè)構(gòu)件能在三維空間中運(yùn)動(dòng)，則稱(chēng)為空間機(jī)構(gòu)。Fig.2-9Mechanismincludinghigherpair(高副機(jī)構(gòu))完全由低副連接而成的機(jī)構(gòu)，稱(chēng)為低副機(jī)構(gòu)。連桿機(jī)構(gòu)是常用的低副機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)中只要含有一個(gè)高副，就稱(chēng)之為高副機(jī)構(gòu)。圖2-9所示機(jī)構(gòu)在C處用高副連接，故稱(chēng)為高副機(jī)構(gòu)。齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)是常用的高副機(jī)構(gòu)。2.2機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖

機(jī)械設(shè)計(jì)與分析過(guò)程中，用簡(jiǎn)單的線條表示構(gòu)件，用圖形符號(hào)表示運(yùn)動(dòng)副，這樣描述機(jī)構(gòu)的組成和運(yùn)動(dòng)情況，概念清晰、簡(jiǎn)單實(shí)用。這種用簡(jiǎn)單的線條和運(yùn)動(dòng)副的圖形符號(hào)表示機(jī)構(gòu)的組成情況的簡(jiǎn)單圖形稱(chēng)為機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。如按比例尺畫(huà)出，則稱(chēng)之為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，否則為機(jī)構(gòu)示意圖。

機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖所反映的主要信息是：機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副的類(lèi)型和數(shù)目、各運(yùn)動(dòng)副的相對(duì)位置即運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸。而對(duì)于構(gòu)件的外形、斷面尺寸、組成構(gòu)件的零件數(shù)目及連接方式，在畫(huà)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖時(shí)均不予考慮。2.常用構(gòu)件與運(yùn)動(dòng)副畫(huà)法

在畫(huà)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖時(shí)，必須對(duì)構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的畫(huà)法進(jìn)行一些規(guī)定。具體規(guī)定可參閱表2-1給出的常用構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的符號(hào)。3.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖畫(huà)法(1)機(jī)構(gòu)的基本術(shù)語(yǔ)在圖2-10a、b中，固定不動(dòng)的構(gòu)件4稱(chēng)為機(jī)架，與機(jī)架相連接的構(gòu)件1、3稱(chēng)為連架桿，不與機(jī)架相連接的桿件2稱(chēng)為連桿。

Fig.2-10Mechanismnomenclature(機(jī)構(gòu)術(shù)語(yǔ))

1、3—linkconnectedframe(連架桿)2—coupler(連桿)4—frame(機(jī)架)(2)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的具體畫(huà)法1)找出原動(dòng)件和從動(dòng)件。

2)使機(jī)構(gòu)緩緩運(yùn)動(dòng)，觀察其組成情況和運(yùn)動(dòng)情況。

3)沿主動(dòng)件到從動(dòng)件的傳遞路線找出構(gòu)件數(shù)目和運(yùn)動(dòng)副的數(shù)目與種類(lèi)。

4)選擇大多數(shù)構(gòu)件所在平面為投影面。

5)測(cè)量各運(yùn)動(dòng)副之間的尺寸，用運(yùn)動(dòng)副表示各構(gòu)件的連接，選擇適當(dāng)比例尺畫(huà)出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。例2-1畫(huà)出圖2-11a所示泵的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。

Fig.2-11Schematicdiagramofthepump(泵的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖)

1—eccentricdisk(偏心輪)2—coupler(連桿)3—slider(滑塊)4—frame(機(jī)架)解：圖2-11a所示的泵，由偏心輪1、連桿2、滑塊3和機(jī)架4組成。偏心輪1為主動(dòng)件，各構(gòu)件的連接關(guān)系如下：偏心輪1與機(jī)架4在A點(diǎn)用轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，偏心輪1與連桿2在B點(diǎn)用轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，AB為構(gòu)件1。構(gòu)件2與構(gòu)件3在C點(diǎn)用轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，BC為構(gòu)件2。構(gòu)件3與機(jī)架4用移動(dòng)副連接。選擇合適投影面和比例尺，測(cè)量出AB、BC尺寸，滑塊運(yùn)動(dòng)方向線偏離AB的轉(zhuǎn)動(dòng)中心A的距離，畫(huà)出的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，如圖2-11b所示。例2-2畫(huà)出圖2-12a所示牛頭刨床的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。

Fig.2-12Shaperanditsschematicdiagram(牛頭刨床及其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖)

1、2—gear(齒輪)3—block(滑塊)4—rocker(擺桿)

5—link(連桿)6—slidebar(滑枕)7—frame(機(jī)架)解:圖2-12a所示的牛頭刨床由小齒輪1、大齒輪2、滑塊3、擺桿4、連桿5、滑枕6和機(jī)架7組成，各構(gòu)件間的連接關(guān)系如下：小齒輪1、大齒輪2與機(jī)架7在O1、O2處以轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，二齒輪以高副連接。大齒輪2和滑塊3在A點(diǎn)處以轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，滑塊3與擺桿4以移動(dòng)副連接，擺桿4分別與機(jī)架7和連桿5以轉(zhuǎn)動(dòng)副在B點(diǎn)、C點(diǎn)連接，連桿5與滑枕6以轉(zhuǎn)動(dòng)副在D點(diǎn)連接，滑枕6與機(jī)架7在E點(diǎn)、E′點(diǎn)以移動(dòng)副連接。分別測(cè)量齒輪節(jié)圓半徑，距離O1O2、O2A、O2B、BC、CD以及滑枕導(dǎo)路方向與B點(diǎn)距離，選擇投影面和比例尺，畫(huà)出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，如圖2-12b所示。1.平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式(1)構(gòu)件自由度構(gòu)件自由度指自由運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目。

(2)運(yùn)動(dòng)副的約束構(gòu)件之間用運(yùn)動(dòng)副連接后，其相對(duì)運(yùn)動(dòng)就會(huì)受到約束。

(3)運(yùn)動(dòng)副自由度連接構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)副所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)數(shù)目，稱(chēng)運(yùn)動(dòng)副自由度。

2.3機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算Fig.2-13Constrainsofpair(運(yùn)動(dòng)副的約束)(4)平面機(jī)構(gòu)的自由度與計(jì)算1)機(jī)構(gòu)的自由度。機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)時(shí)，所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)目，稱(chēng)為機(jī)構(gòu)的自由度。

2)機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算。機(jī)構(gòu)的自由度F為F=3n-2pl-ph式中，n為機(jī)構(gòu)中活動(dòng)構(gòu)件的數(shù)目，pl為機(jī)構(gòu)中低副的數(shù)目，ph為機(jī)構(gòu)中高副的數(shù)目。例2-3計(jì)算圖2-14a所示雙曲線畫(huà)規(guī)機(jī)構(gòu)和圖2-14b所示牛頭刨床機(jī)構(gòu)的自由度。

Fig.2-14Thecaculationofdegreeoffreedom(自由度計(jì)算)2.機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件Fig.2-15Conditionsofcausingdefiniteandpredictablemotions(機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件)機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)是指:當(dāng)給定機(jī)構(gòu)原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)時(shí)，該機(jī)構(gòu)中的其余運(yùn)動(dòng)構(gòu)件也都隨之作相應(yīng)的確定運(yùn)動(dòng)。如果機(jī)構(gòu)中的自由度等于原動(dòng)件的數(shù)目，則該機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)。3.計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(xiàng)(1)局部自由度在某些機(jī)構(gòu)中，某個(gè)構(gòu)件所產(chǎn)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)并不影響其他構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)，把這種不影響其他構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的自由度稱(chēng)為局部自由度。

Fig.2-16Partialdegreeoffreedom(局部自由度)(2)復(fù)合鉸鏈兩個(gè)以上的構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，則形成復(fù)合鉸鏈。Fig.2-17Multiplepinjoints(復(fù)合鉸鏈)Fig.2-18Examplesofmultiplepinjoints(復(fù)合鉸鏈的示例)(3)虛約束對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不起限制作用的約束稱(chēng)為虛約束。圖2-19實(shí)線所示的平行四邊形機(jī)構(gòu)，其自由度F=1。Fig.2-19Redundantconstrainintheparallel-crankmechanism(平行四邊形機(jī)構(gòu)的虛約束)1)兩構(gòu)件在多處用轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，且各轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線重合，這時(shí)只有一處轉(zhuǎn)動(dòng)副起作用，其余轉(zhuǎn)動(dòng)副均為虛約束。

2)兩構(gòu)件在多處用移動(dòng)副連接，且各移動(dòng)副的導(dǎo)路平行，這時(shí)只計(jì)一處移動(dòng)副，其余為虛約束。

3)兩構(gòu)件在多處用高副連接，且各高副的公法線重合，這時(shí)只計(jì)一處高副約束，余者為虛約束。

4)不起約束作用的構(gòu)件將導(dǎo)致虛約束，在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)要去掉該構(gòu)件。

5)若兩構(gòu)件上兩點(diǎn)間距離在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持不變，當(dāng)用運(yùn)動(dòng)副和構(gòu)件連接該兩點(diǎn)時(shí)，則構(gòu)成虛約束。常見(jiàn)的幾種虛約束形式簡(jiǎn)述如下:Fig.2-20Redundantconstrainsofturningpairs(轉(zhuǎn)動(dòng)副的虛約束)Fig.2-21RedundantconstrainsofSlidingpairs(移動(dòng)副的虛約束)Fig.2-22RedundantconstrainsofHigherpairs(高副機(jī)構(gòu)的虛約束)Fig.2-23Redundantconstraints(虛約束)Fig.2-24Redundantconstrainproducedbyconnectingtwoequidistancepoints

(連接等距點(diǎn)產(chǎn)生的虛約束)例2-4計(jì)算圖2-25所示機(jī)構(gòu)的自由度。Fig.2-25Degreeoffreedomofthecomplexmechanism(復(fù)雜機(jī)構(gòu)的自由度)

解

圖2-25a中的彈簧K對(duì)計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度沒(méi)有影響，滾子2′有一個(gè)局部自由度，構(gòu)件7與機(jī)架8在平行的導(dǎo)路上組成兩個(gè)移動(dòng)副，其中之一為虛約束。通過(guò)分析可知，運(yùn)動(dòng)構(gòu)件n=7，低副pl=9，高副ph=2，機(jī)構(gòu)自由度為

F=3n－2p－ph=3×7-2×9-2=1圖2-25b所示的輪系機(jī)構(gòu)中，齒輪2′為虛約束，太陽(yáng)輪1、齒輪3、系桿4及機(jī)架5共有4個(gè)構(gòu)件在[WTBX]A處組成轉(zhuǎn)動(dòng)副，構(gòu)成復(fù)合鉸鏈。A處的轉(zhuǎn)動(dòng)副實(shí)際數(shù)目為3個(gè)。通過(guò)分析可知，該輪系n=4，pl=4，ph=2，機(jī)構(gòu)自由度為F=3n－2pl－ph=3×4-2×4-2=2例2-5計(jì)算圖2-26所示剪床機(jī)構(gòu)的自由度。Fig.2-26Degreeoffreedomoftheshearingmechanism(剪床機(jī)構(gòu)的自由度)

解圖2-26a中，由于C、G兩點(diǎn)等距，構(gòu)件GC為虛約束，桿組FGH為不起作用的重復(fù)約束。運(yùn)動(dòng)副C處為復(fù)合鉸鏈，B′處為局部自由度。將圖2-26a所示機(jī)構(gòu)等效為圖2-26b所示機(jī)構(gòu)后，可知n=8,pl=11，ph=1,該機(jī)構(gòu)的自由度為

F=3n-2pl-ph=3×8－2×11－1=11.桿組分析(1)原動(dòng)件原動(dòng)件由運(yùn)動(dòng)副連接機(jī)架和一個(gè)桿件組成，自由度為1，常作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)或作往復(fù)移動(dòng)，如圖2-27所示。

(2)桿組前述已知，機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)時(shí)，該機(jī)構(gòu)自由度等于原動(dòng)件的數(shù)目。2.4機(jī)構(gòu)分析與創(chuàng)新Fig.2-27Drivinglinks(原動(dòng)件)把自由度為零且不能再分割的桿組稱(chēng)為基本桿組。圖2-28a所示機(jī)構(gòu)中，其自由度為1。去掉原動(dòng)件[WTBX]AB后，相當(dāng)于減少1個(gè)自由度，則圖2-28-b所示的剩余桿件系BCDEF的自由度一定為零。自由度為零的桿件系統(tǒng)BCDEF還可以進(jìn)一步拆分為圖2-28c所示的自由度為零的桿組BCD和EF。這兩個(gè)桿組都是由兩個(gè)構(gòu)件和三個(gè)低副組成的桿組，已不能再進(jìn)行拆分。Fig.2-28Diridingoflinkgroups(拆分桿組)Fig.2-29ClassⅡlinkgroups(Ⅱ級(jí)桿組)把n=2、p=3的桿組稱(chēng)為Ⅱ級(jí)桿組。Ⅱ級(jí)桿組有一個(gè)內(nèi)接副（指連接桿組內(nèi)部構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)副），兩個(gè)外接副（與桿組外部構(gòu)件連接的運(yùn)動(dòng)副）。內(nèi)接副和外接副可以是轉(zhuǎn)動(dòng)副，也可以是移動(dòng)副。Ⅱ級(jí)桿組的常見(jiàn)形式參見(jiàn)圖2-29。圖2-29中運(yùn)動(dòng)副B為桿組的內(nèi)接副，運(yùn)動(dòng)副A、C為外接副。Fig.2-30ClassⅢlinkgroups(Ⅲ級(jí)桿組)當(dāng)n=4、pl=6時(shí)，如果桿組中含有三個(gè)內(nèi)接副，則稱(chēng)之為Ⅲ級(jí)桿組。如有四個(gè)內(nèi)接副，則稱(chēng)之為Ⅳ級(jí)桿組。圖2-30為幾種Ⅲ級(jí)桿組的常見(jiàn)形式。圖中的運(yùn)動(dòng)副[WTBX]A、B、C為內(nèi)接副，運(yùn)動(dòng)副D、E、F為外接副。Fig.2-31ClassⅣlinkgroup(Ⅳ級(jí)桿組)圖2-31為Ⅳ級(jí)桿組的常見(jiàn)形式。Ⅳ級(jí)桿組中有四個(gè)內(nèi)接副和兩個(gè)外接副。Fig.2-32Shapermechanismdesign(牛頭刨床的組合過(guò)程)2.機(jī)構(gòu)的組成原理

任何復(fù)雜的平面機(jī)構(gòu)都可看成是把基本桿組連接到原動(dòng)件和機(jī)架上組成的。

圖2-32e所示的牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)就是在圖2-32a所示的原動(dòng)件上連接不同Ⅱ級(jí)桿組（圖2-32b、c、d）所構(gòu)成的。3.高副低代簡(jiǎn)介高副低代是一種運(yùn)動(dòng)上的代換，其代換原則為：1)代換前后保持機(jī)構(gòu)的自由度不變。

2)代換前后保持機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系不變。Fig.2-33Replacementofhigherpairbylowerpairs(高副低代)4.平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的主要任務(wù)是判定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。機(jī)構(gòu)的級(jí)別是按照機(jī)構(gòu)中所含基本桿組的最高級(jí)別來(lái)決定的。最高級(jí)別為Ⅱ級(jí)桿組組成的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為Ⅱ級(jí)機(jī)構(gòu)，最高級(jí)別為Ⅲ級(jí)桿組組成的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為Ⅲ級(jí)機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析的一般步驟為：1)計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度并確定原動(dòng)件。

2)高副低代，去掉局部自由度和虛約束。

3)從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的部位開(kāi)始拆桿組，首先考慮Ⅱ級(jí)桿組，拆下的桿組是自由度為零的基本桿組，最后剩下的原動(dòng)件數(shù)目與自由度數(shù)相等。Fig.2-34Mechanismanalysis(機(jī)構(gòu)的分析)例2-6圖2-26所示的剪床機(jī)構(gòu)中，凸輪1為原動(dòng)件，對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。解

該機(jī)構(gòu)的自由度為1。高副低代，去掉局部自由度和虛約束，參見(jiàn)圖2-34a。從遠(yuǎn)離原動(dòng)件的位置處，開(kāi)始拆分桿組。共拆下4個(gè)Ⅱ級(jí)桿組，沒(méi)有Ⅲ級(jí)桿組。最后剩下1個(gè)原動(dòng)件。桿組的最高級(jí)別為Ⅱ級(jí)桿組，該機(jī)構(gòu)為Ⅱ級(jí)機(jī)構(gòu)。例2-7對(duì)圖2-35所示的以曲柄AB為原動(dòng)件的牛頭刨床機(jī)構(gòu)進(jìn)