构件构件 + 运动副运动副 运动链运动链 机构机构2.7 机构的组成原理和结构分析机构的组成原理和结构分析 机架机架原动件原动件从动件组合从动件组合F = 0基本杆组：最简单的不可再拆的自由度为零的构件组，基本杆组：最简单的不可再拆的自由度为零的构件组， 简称为杆组。简称为杆组。2021/7/11 平面低副运动链自由度平面低副运动链自由度 F = 3n - 2PL 基本杆组基本杆组 F = 0P5 = n322021/7/12n = 2 PL= 3 级杆组（双杆组）级杆组（双杆组）2021/7/13n = 4 PL = 6 级杆组级杆组三副构件三副构件3个双副构件个双副构件2021/7/14n = 2 PL= 3 级杆组（双杆组）级杆组（双杆组）n = 4 PL= 6 级杆组级杆组2021/7/151. 机构的组成原理机构的组成原理 任何机构都可以看作是若干个自由度为零的基本杆组依次任何机构都可以看作是若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动机和机架上而构成的，机构的自由度等于原动件的联接到原动机和机架上而构成的，机构的自由度等于原动件的数目，这就是数目，这就是机构的组成原理机构的组成原理。构件构件 + 运动副运动副 运动链运动链 机构机构机架机架原动件原动件若干基本杆组若干基本杆组2021/7/16机架和原动件机架和原动件级杆组级杆组 级杆组级杆组四杆机构四杆机构八八杆杆机机构构2021/7/17机构的组成：机构的组成： 在机架和原动件上每增加一个基本杆组，并不改变原来的在机架和原动件上每增加一个基本杆组，并不改变原来的 自由度，每次增加都可以获得一个新机构；自由度，每次增加都可以获得一个新机构； 设计新机构时，在满足相同工作要求的前提下，机构的结设计新机构时，在满足相同工作要求的前提下，机构的结 构越简单越好，杆组级别越低越好，运动副数目越少越好。构越简单越好，杆组级别越低越好，运动副数目越少越好。 F = 3n - 2PL PH2021/7/182021/7/192. 机构的结构分析机构的结构分析 机构的结构分析机构的结构分析是指把机构分解为基本杆组、原动件和是指把机构分解为基本杆组、原动件和机架，是机构组成的反过程，又称为拆杆组。机架，是机构组成的反过程，又称为拆杆组。2021/7/110机构的结构分析原则：机构的结构分析原则： 首先，从远离原动件的部分开始拆分；首先，从远离原动件的部分开始拆分； 试拆时，先试拆低级别杆组；试拆时，先试拆低级别杆组； 每拆完一个杆组，剩余的部分仍然是一个完整机构。每拆完一个杆组，剩余的部分仍然是一个完整机构。2021/7/111I 级机构级机构II 级机构级机构III 级机构级机构机构的命名：机构的命名： 以机构中所包含的基本杆组的最高级别以机构中所包含的基本杆组的最高级别2021/7/112原动件不同，机构原动件不同，机构的级别也有可能不同的级别也有可能不同123456782021/7/1132021/7/1143. 平面机构的高副低代平面机构的高副低代 根据一定的条件对平面机构中的高副虚拟地用低副来替代，根据一定的条件对平面机构中的高副虚拟地用低副来替代，这种以低副代替高副的方法称为这种以低副代替高副的方法称为高副低代高副低代。条件一：代替前后机构的自由度不变条件一：代替前后机构的自由度不变 F = 31 - 22 = -12021/7/115条件二：代替前后机构的瞬时速度和加速度不变条件二：代替前后机构的瞬时速度和加速度不变两个高副元素均为圆弧两个高副元素均为圆弧AO1、BO、OO1均保持不变均保持不变2021/7/116瞬时替代机构瞬时替代机构2021/7/1172021/7/118例：机构的结构分析例：机构的结构分析2021/7/1192021/7/1202021/7/121本章重点小结本章重点小结一、构件一、构件 + 运动副运动副 运动链运动链 机构机构机架机架原动件原动件从动件从动件基本杆组基本杆组三、机构运动简图的绘制三、机构运动简图的绘制二、运动链成为机构的条件：二、运动链成为机构的条件：F 0, 原动件数目等于自由度数目原动件数目等于自由度数目 平面运动链自由度计算方法和注意事项平面运动链自由度计算方法和注意事项2021/7/122 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！