第3章機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析目錄

機(jī)構(gòu)自由度的概念2

平面機(jī)構(gòu)的自由度計算公式3機(jī)構(gòu)的組成原理7

研究簡史1

機(jī)構(gòu)的確定性運動5

曲柄存在的條件6空間機(jī)構(gòu)的自由度計算*4本章小結(jié)8子目錄

研究簡史2

研究背景11.研究背景機(jī)構(gòu)自由度問題是機(jī)構(gòu)學(xué)中的最基本問題自由度（degreeoffreedom）是機(jī)構(gòu)學(xué)中最重要的概念之一。機(jī)構(gòu)自由度與運動副、構(gòu)件之間的定量關(guān)系一直是機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)綜合和運動性能分析中最重要的理論依據(jù)無論機(jī)構(gòu)分析還是機(jī)構(gòu)設(shè)計，首先要確定它的自由度，進(jìn)而才能確定驅(qū)動的配置問題四桿機(jī)構(gòu)自由度的分析與計算問題成為了機(jī)構(gòu)學(xué)領(lǐng)域困惑已久的難題之一雖然經(jīng)典的自由度計算公式（G-K公式）已存有150余年由于機(jī)構(gòu)種類繁多、形態(tài)各異。相應(yīng)的自由度計算也變得復(fù)雜、困難，利用C-K公式常常得不到正確的結(jié)果尋找通用的機(jī)構(gòu)自由度計算公式!!!1.研究背景自由度的分析與計算問題成為了機(jī)構(gòu)學(xué)領(lǐng)域困惑已久的難題之一自由度計算公式只是一個量化的結(jié)果。對于機(jī)構(gòu)而言，僅僅知道它的自由度數(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，了解其自由度具體分布更具有實際價值相比較自由度計算而言，機(jī)構(gòu)的自由度分析更為重要，也更為困難，特別針對復(fù)雜的空間多自由度機(jī)構(gòu)而言1.研究背景2.研究簡史早在19世紀(jì)，俄國和德國的機(jī)構(gòu)學(xué)家就開始對其進(jìn)行系統(tǒng)的研究德國學(xué)者Reuleaux的貢獻(xiàn)Chebychev-Grübler-Kutzbach公式20世紀(jì)中葉以來，更多的機(jī)構(gòu)學(xué)家參與機(jī)構(gòu)自由度的研究包括蘇聯(lián)、羅馬尼亞等國的東歐學(xué)者美國學(xué)者：Crossley、Bagci、Radcliffe、Waldron等中國學(xué)者：黃真、趙景山等機(jī)構(gòu)自由度計算結(jié)果與實際自由度之間存在矛盾美國教授Suh于1978年在《KinematicsandMechanismsDesign》著作中列舉了自1853年以來已發(fā)現(xiàn)的許多不符合該公式的機(jī)構(gòu)。

2005年，法國學(xué)者Gogu收集百余年幾乎全部的反例，包括古典機(jī)構(gòu)和現(xiàn)代并聯(lián)機(jī)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)，大多為“過約束”惹的禍近半個多世紀(jì)以來提出過許多有關(guān)自由度的概念和方法，考慮如何用過約束去修正G-K公式，但多采用簡單的代數(shù)加減法，難以達(dá)到預(yù)期目的21世紀(jì)以來，以黃真教授為代表的中國學(xué)者采用“約束旋量系理論”很好地解決了機(jī)構(gòu)自由度正確計算與分析的問題，得到了通用公式2.研究簡史機(jī)構(gòu)自由度研究歷程和發(fā)展沿革完全可以演繹一部不亞于哥德巴赫猜想式的故事各種形式的自由度計算公式不下30余種專著不下5個版本

Fillips,1986

趙景山，2009 Gogu,2010

黃真等，2011

黃真等，20162.研究簡史自由度F

：構(gòu)件所具有的獨立運動的數(shù)目空間自由構(gòu)件：f=6平面自由構(gòu)件：f=3約束度C

：對構(gòu)件獨立運動所加的限制程度Maxwell原理：任一構(gòu)件或運動副的自由度與約束度之和為6。1.機(jī)構(gòu)自由度的概念回顧：剛體自由度、約束度及其之間的關(guān)系完全約束的空間構(gòu)件：c=6完全約束的平面構(gòu)件：c=3f+c=6平面運動自由構(gòu)件的自由度f＝3轉(zhuǎn)動副（低副）的約束度c＝2移動副（低副）的約束度c＝2一般高副的約束度c＝1構(gòu)件的自由度及運動副的約束1.機(jī)構(gòu)自由度的概念四桿機(jī)構(gòu)五桿機(jī)構(gòu)

機(jī)構(gòu)自由度（理論力學(xué)知識）機(jī)構(gòu)具有確定運動時的獨立運動參數(shù)（即確定機(jī)構(gòu)的位置需要給定的獨立的廣義坐標(biāo)數(shù)）。機(jī)構(gòu)的自由度F＝1（需要1個獨立參數(shù)

1）機(jī)構(gòu)的自由度F＝2（需要2個獨立參數(shù)

1和

4）1.機(jī)構(gòu)自由度的概念四桿運動鏈五桿運動鏈自由度F>0：可以成為一個機(jī)構(gòu)，還需要其他條件三桿鏈自由度F=0：桁架

（靜定結(jié)構(gòu)）自由度F<0：桁架

（超靜定結(jié)構(gòu)）六桿鏈1.機(jī)構(gòu)自由度的概念子目錄

簡單實例2

復(fù)合鉸鏈3局部自由度4

平面機(jī)構(gòu)自由度計算公式1公共約束*6虛約束5綜合實例7小結(jié)8計算公式之一機(jī)構(gòu)的自由度F=所有n個活動構(gòu)件的自由度?所有g(shù)個運動副的約束數(shù)考慮高副和低副的差異。設(shè)平面機(jī)構(gòu)中有PL個低副和PH個高副，每個低副引入2個約束，每個高副一般引入1個約束，則機(jī)構(gòu)的自由度計算公式為1.平面機(jī)構(gòu)自由度計算公式F=3n-（2PL

+PH）F=3n-2PL

-PH機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)計算公式二機(jī)構(gòu)的自由度F=所有n個活動構(gòu)件的自由度?機(jī)構(gòu)中損失的自由度n個活動構(gòu)件的自由度為3n用自由度為

fi的運動副連接兩個構(gòu)件，則引入的約束為3

fi，這時，機(jī)構(gòu)的自由度減少了3

fi。這樣，全部g個運動副使機(jī)構(gòu)損失的總自由度為1.平面機(jī)構(gòu)自由度計算公式2.自由度計算實例鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)n=3pL=4

pH=0F=3n-

2PL

-PHn=4pL=5

pH=0鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)F=3n-

2PL

-PH2.自由度計算實例n=2pL=2

pH=1凸輪機(jī)構(gòu)F=3n-

2PL

-PH2.自由度計算實例單缸內(nèi)燃機(jī)n=5pL=6

pH=2F=3n-

2PL

-PH2.自由度計算實例n=5PL=6

PH=0

F=3n-2PL

-PH

=3×5-2×6

–0=3計算圖示機(jī)構(gòu)的自由度解：?3.復(fù)合鉸鏈機(jī)構(gòu)運動簡圖機(jī)構(gòu)的虛擬樣機(jī)n=5,PL=6

計算圖示機(jī)構(gòu)的自由度3.復(fù)合鉸鏈n=5PL=6PH=0

F=3n-2PL

-PH

=3×5-2×6

–0=3解：×PL=7計算圖示機(jī)構(gòu)的自由度3.復(fù)合鉸鏈把兩個以上構(gòu)件形成的轉(zhuǎn)動副稱為復(fù)合鉸鏈三構(gòu)件二鉸鏈的復(fù)合鉸鏈四構(gòu)件三鉸鏈的復(fù)合鉸鏈3.復(fù)合鉸鏈把兩個以上構(gòu)件形成的轉(zhuǎn)動副稱為復(fù)合鉸鏈三構(gòu)件二鉸鏈的復(fù)合鉸鏈四構(gòu)件三鉸鏈的復(fù)合鉸鏈m構(gòu)件m-1鉸鏈的復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈處有m個構(gòu)件，則轉(zhuǎn)動副數(shù)量為m-13.復(fù)合鉸鏈n=5PL=7

PH=0

F=3n-2PL

-PH

=3×5-2×7

–0=1解：√3.復(fù)合鉸鏈尖端直動盤形凸輪機(jī)構(gòu)滾子直動盤形凸輪機(jī)構(gòu)n=2PL=2

PH=1

F=3n-2PL

-PH

=3×2-2×2

–1=1n=3PL=3

PH=1

F=3n-2PL

-PH

=3×3-2×3

–1=21.問題的提出4.局部自由度F=2?滾子直動盤形凸輪機(jī)構(gòu)2個主動件4.局部自由度機(jī)構(gòu)運動簡圖機(jī)構(gòu)的虛擬樣機(jī)O4.局部自由度機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件所具有的，不影響其他構(gòu)件運動的局部運動稱為局部自由度局部自由度計算方法一：計算機(jī)構(gòu)自由度時，應(yīng)去掉局部自由度！或4.局部自由度可以將滾子2與從動件3視為一體，即為同一構(gòu)件。這樣可按照平面機(jī)構(gòu)自由度計算的基本公式進(jìn)行計算計算方法二：4.局部自由度n=4PL=6

PH=0

F=3n-2PL

-PH

=3×4-2×6–0=0平行四邊形機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)不能運動?問題1計算圖示機(jī)構(gòu)的自由度5.虛約束機(jī)構(gòu)的虛擬樣機(jī)平行四邊形機(jī)構(gòu)

F>0，能動！問題1計算圖示機(jī)構(gòu)的自由度5.虛約束橢圓儀機(jī)構(gòu)lOA=lAB=lACn=4PL=6

PH=0

F=3n-2PL

-PH

=3×4-2×6–0=0機(jī)構(gòu)不能運動?問題2計算圖示機(jī)構(gòu)的自由度5.虛約束橢圓儀機(jī)構(gòu)lOA=lAB=lAC機(jī)構(gòu)的虛擬樣機(jī)

F>0，能動！問題2計算圖示機(jī)構(gòu)的自由度5.虛約束平行四邊形機(jī)構(gòu)

F=3n-2PL

=3×1-2×2=-1虛約束5EF機(jī)構(gòu)在某些特定幾何條件或結(jié)構(gòu)條件下，有些運動副帶入的約束對機(jī)構(gòu)運動實際上起不到獨立的約束作用,這些對機(jī)構(gòu)運動實際上不起約束作用的約束稱為虛約束。計算機(jī)構(gòu)自由度時，應(yīng)去掉虛約束！5.虛約束橢圓儀機(jī)構(gòu)lOA=lAB=lAC

F=3n-2PL

=3×1-2×2=-1虛約束3B

a+b=90

B點軌跡為豎直線abab5.虛約束橢圓儀機(jī)構(gòu)lOA=lAB=lAC平行四邊形機(jī)構(gòu)在實際機(jī)器中采用這種虛約束，是為了支撐的穩(wěn)定性和受力的合理性。5.虛約束1）對同一移動構(gòu)件的平行虛約束在機(jī)構(gòu)自由度計算時，只考慮一個移動副。虛約束虛約束5.虛約束2）對同一轉(zhuǎn)動構(gòu)件的同軸虛約束在機(jī)構(gòu)自由度計算時，只考慮一個轉(zhuǎn)動副。虛約束5.虛約束3）等距運動副的虛約束在機(jī)構(gòu)的運動中，若處在兩構(gòu)件上的兩個點之間的距離始終保持不變，這時引入一個構(gòu)件將此兩點用兩個運動副相連，則由此引入的一個約束也是虛約束。平行四邊形機(jī)構(gòu)5.虛約束橢圓儀機(jī)構(gòu)4）運動軌跡重合的運動副虛約束lOA=lAB=lAC

如果將機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動副B(或C)拆開，被拆開的兩部分（連桿2和滑塊3）在原連接點的運動軌跡仍相互重合，則連接回去所產(chǎn)生的多余約束為虛約束。5.虛約束5）對稱構(gòu)件及運動副的虛約束周轉(zhuǎn)輪系5.虛約束4.正確的自由度計算結(jié)果解法1：在計算機(jī)構(gòu)的自由度時，應(yīng)從機(jī)構(gòu)自由度的基本計算公式中將冗余約束去除。冗余約束解法2：在計算機(jī)構(gòu)的自由度時，沿用機(jī)構(gòu)自由度的基本計算公式，但需進(jìn)行運動學(xué)等效變換。5.虛約束平行四邊形機(jī)構(gòu)n=3PL=4

PH=0

F=3n-2PL

-PH

=3×3-2×4–0=1問題1的解答5.虛約束n=3PL=4

PH=0

F=3n-2PL

-PH

=3×3-2×4

–0=1問題2的正確解答5.虛約束需要特別指出的是：虛約束是機(jī)構(gòu)在滿足特定幾何條件或結(jié)構(gòu)條件下存在的。F=1（存在1個虛約束）F=0（不存在虛約束）5.虛約束問題1：斜面機(jī)構(gòu)斜面機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)不能運動?6.公共約束問題2：摩擦輪機(jī)構(gòu)摩擦輪機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)不能運動?6.公共約束斜面機(jī)構(gòu)公共約束與冗余約束（或虛約束）統(tǒng)稱為過約束(overconstraint)，含有過約束的機(jī)構(gòu)稱為過約束機(jī)構(gòu)(overconstraintmechanism)。公共約束機(jī)構(gòu)中所有構(gòu)件均受到的共同約束。對于斜面機(jī)構(gòu)，所有構(gòu)件都沒有轉(zhuǎn)動，即受到了轉(zhuǎn)動約束。6.公共約束對于摩擦輪機(jī)構(gòu)，所有構(gòu)件都沒有徑向移動，即受到了移動約束。摩擦輪機(jī)構(gòu)6.公共約束已知：小型壓力機(jī)的機(jī)構(gòu)運動簡圖。

求：計算機(jī)構(gòu)的自由度。7.綜合實例F=3n–2PL

-PH平面機(jī)構(gòu)的自由度計算公式機(jī)構(gòu)自由度計算注意事項復(fù)合鉸鏈局部自由度虛約束lOA=lAB=lAC7.綜合實例已知：小型壓力機(jī)的機(jī)構(gòu)運動簡圖。

求：機(jī)構(gòu)的自由度。7.綜合實例解：

是否存在復(fù)合鉸鏈？

B鉸鏈?zhǔn)侨龢?gòu)件二轉(zhuǎn)動副復(fù)合鉸鏈。

是否存在局部自由度？

小滾子5的轉(zhuǎn)動為局部自由度。已知：小型壓力機(jī)的機(jī)構(gòu)運動簡圖。

求：機(jī)構(gòu)的自由度。7.綜合實例解：

是否存在復(fù)合鉸鏈？

B鉸鏈?zhǔn)侨龢?gòu)件二轉(zhuǎn)動副復(fù)合鉸鏈。

是否存在局部自由度？

小滾子5的轉(zhuǎn)動為局部自由度。

是否存在虛約束？

移動副E和F之一為虛約束。去除!去除!機(jī)構(gòu)的自由度計算已知：小型壓力機(jī)的機(jī)構(gòu)運動簡圖。

求：機(jī)構(gòu)的自由度。7.綜合實例解：

是否存在復(fù)合鉸鏈？

B鉸鏈?zhǔn)侨龢?gòu)件二轉(zhuǎn)動副復(fù)合鉸鏈。

是否存在局部自由度？

小滾子5的轉(zhuǎn)動為局部自由度。

是否存在虛約束？

移動副E和F之一為虛約束。去除!去除!已知：小型壓力機(jī)的機(jī)構(gòu)運動簡圖。

求：機(jī)構(gòu)的自由度。7.綜合實例解：n=7PL=9

PH=2

F=3n-2PL

–PH

=3×7-2×9

–2=1已知：小型壓力機(jī)的機(jī)構(gòu)運動簡圖。

求：機(jī)構(gòu)的自由度。7.綜合實例小結(jié)已知：小型壓力機(jī)的機(jī)構(gòu)運動簡圖。

求：機(jī)構(gòu)的自由度。解：

是否存在復(fù)合鉸鏈？

B鉸鏈?zhǔn)侨龢?gòu)件二轉(zhuǎn)動副復(fù)合鉸鏈。

是否存在局部自由度？

小滾子5的轉(zhuǎn)動為局部自由度。

是否存在虛約束？

移動副E和F之一為虛約束。

F=3n-2PL–PH

=3×7-2×9

–2=1n=7PL=9

PH=2通過公式計算結(jié)果去除!正確確定n，PL，PH注意事項7.綜合實例8.小結(jié)F=3n–(2PL

+PH)

機(jī)構(gòu)自由度計算公式機(jī)構(gòu)自由度的定義機(jī)構(gòu)具有確定運動時的獨立運動參數(shù)機(jī)構(gòu)自由度計算方法機(jī)構(gòu)自由度計算中可能出現(xiàn)的特殊情況復(fù)合鉸鏈局部自由度虛約束公共約束沿用基本公式修正公式8.小結(jié)1.1.空間機(jī)構(gòu)的自由度計算公式系統(tǒng)的自由度F=所有活動構(gòu)件的自由度-系統(tǒng)損失的自由度Chebyschev-Grübler-Kutzbach(CGK)公式1.空間機(jī)構(gòu)的自由度計算SCARA機(jī)器人自動駕駛儀操縱裝置2.空間機(jī)構(gòu)的自由度計算實例1.空間機(jī)構(gòu)的自由度計算Stewart平臺機(jī)構(gòu)6-SPS型2.空間機(jī)構(gòu)的自由度計算實例1.空間機(jī)構(gòu)的自由度計算Stewart平臺機(jī)構(gòu)6-UPS型6-SPS型2.空間機(jī)構(gòu)的自由度計算實例存在冗余自由度！1.空間機(jī)構(gòu)的自由度計算虎克鉸機(jī)構(gòu)2.空間機(jī)構(gòu)的自由度計算實例1.空間機(jī)構(gòu)的自由度計算機(jī)構(gòu)自由度計算的問題非常復(fù)雜3.知識擴(kuò)展1.空間機(jī)構(gòu)的自由度計算子目錄輸入選取與變自由度機(jī)構(gòu)2變胞機(jī)構(gòu)與多運動模式機(jī)構(gòu)簡介3機(jī)構(gòu)具有確定運動的條件1

機(jī)構(gòu)自由度（理論力學(xué)知識）機(jī)構(gòu)具有確定運動時的獨立運動參數(shù)（即確定機(jī)構(gòu)的位置需要給定的獨立的廣義坐標(biāo)數(shù)）。1.機(jī)構(gòu)具有確定性運動的條件主動件數(shù)

=F

>

0

機(jī)構(gòu)具有確定運動的條件機(jī)構(gòu)的自由度必須大于零機(jī)構(gòu)的原動件數(shù)目＝機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)F四桿機(jī)構(gòu)五桿機(jī)構(gòu)（自由度F＝1）（自由度F＝2）則機(jī)構(gòu)不能運動。若主動件數(shù)少于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)，則該機(jī)構(gòu)的運動不確定。主動件數(shù)

>F

主動件數(shù)

<F

××主動件數(shù)

=

F若主動件數(shù)多于機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)，最小阻力定律1.機(jī)構(gòu)具有確定性運動的條件欠驅(qū)動機(jī)構(gòu)冗余驅(qū)動機(jī)構(gòu)（主動件數(shù)<自由度F）（主動件數(shù)>自由度F）機(jī)車車輪聯(lián)動機(jī)構(gòu)1.機(jī)構(gòu)具有確定性運動的條件2.輸入選取與變自由度機(jī)構(gòu)飛機(jī)水平尾翼操縱機(jī)構(gòu)操縱桿輸入襟翼輸入穩(wěn)定增效器輸入

實際工程中，很多復(fù)雜的機(jī)構(gòu)或機(jī)器系統(tǒng)往往存在多路的輸入和輸出，以適應(yīng)不同的工況。這種情況下便存在著輸入選取的問題。不同的輸入組合意味著不同的輸出形式，自由度也往往不同。操縱桿輸入襟翼輸入穩(wěn)定增效器輸入第一種輸入方式：2.輸入選取與變自由度機(jī)構(gòu)第二種輸入方式：操縱桿輸入襟翼輸入穩(wěn)定增效器輸入構(gòu)件13和6變成一個構(gòu)件2.輸入選取與變自由度機(jī)構(gòu)第三種輸入方式：操縱桿輸入襟翼輸入穩(wěn)定增效器輸入桿8、桿9、桿10、桿11、桿12均變成機(jī)架2.輸入選取與變自由度機(jī)構(gòu)第四種輸入方式：操縱桿輸入襟翼輸入穩(wěn)定增效器輸入桿8、桿9、桿10、桿11、桿12均變成機(jī)架構(gòu)件13和6變成一個構(gòu)件2.輸入選取與變自由度機(jī)構(gòu)3.變胞機(jī)構(gòu)與多模式機(jī)構(gòu)簡介在運動或工作過程中自由度、活動構(gòu)件或拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可發(fā)生變化的機(jī)構(gòu)，稱為變胞機(jī)構(gòu)（metamorphicmechanism）或者多模式機(jī)構(gòu)（multiple-motion-patternmechanism）這類機(jī)構(gòu)在折疊、展開、可重構(gòu)等背景的應(yīng)用中有著廣泛的應(yīng)用前景子目錄曲柄存在的條件2曲柄的拓展應(yīng)用3曲柄存在的意義1小結(jié)4THEOJASEN（荷蘭）（）仿生獸1.曲柄存在的意義4/20連架桿曲柄連架桿搖桿連桿機(jī)架曲柄就是能繞周轉(zhuǎn)副整周轉(zhuǎn)動的連架桿曲柄的定義周轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副5/201.曲柄存在的意義電機(jī)曲柄作為原動件，可由電機(jī)直接驅(qū)動無須轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，降低成本驅(qū)動6/201.曲柄存在的意義2.曲柄存在的條件Hoeken直線機(jī)構(gòu)Chebyshev直線機(jī)構(gòu)曲柄存在與否受構(gòu)型、尺度等因素影響7/20AB桿能成為曲柄嗎？若AB為曲柄B點能到達(dá)距D點的最遠(yuǎn)、最近位置

鉸點A應(yīng)為周轉(zhuǎn)副8/202.曲柄存在的條件情形1：d

a周轉(zhuǎn)副的確定

B2C2D中

B1C1D中最長桿與最短桿的長度之和小于或等于其他兩桿長度之和AB為最短桿三角形任意一邊長度小于或等于其他兩邊長度之和9/202.曲柄存在的條件情形2：d<a

B2C2D中

B1C1D中最長桿與最短桿的長度之和小于或等于其他兩桿長度之和AD為最短桿周轉(zhuǎn)副的確定10/202.曲柄存在的條件周轉(zhuǎn)副存在的充要條件(1)桿長條件：(2)組成條件：與周轉(zhuǎn)副相鄰的兩桿中必有一個為最短桿推論1若滿足桿長條件，最短桿兩端的兩個鉸鏈均為周轉(zhuǎn)副最短桿與最長桿的桿長之和≤其余桿桿長之和

（Grashof定理）推論2若不滿足桿長條件，無周轉(zhuǎn)副存在擺轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副11/202.曲柄存在的條件最短桿為連架桿桿長條件：最長桿與最短桿的長度之和小于或等于其他兩桿長度之和組成條件：將最短桿作為連架桿或機(jī)架，但不能為連桿最短桿為連桿最短桿為機(jī)架曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的充要條件12/202.曲柄存在的條件開始桿長條件？機(jī)構(gòu)中存在周轉(zhuǎn)副（與最短桿相鄰的為周轉(zhuǎn)副）最短桿為連桿曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)中不存在周轉(zhuǎn)副最短桿為連架桿最短桿為機(jī)架不滿足滿足存在一個曲柄存在兩個曲柄不存在曲柄一般流程88/202.曲柄存在的條件問題：如此推導(dǎo)“曲柄存在條件”是否正確？思維拓展18/20課外思考其他機(jī)構(gòu)中曲柄存在條件？曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)19/20Hoeken直線機(jī)構(gòu)實例（1）Chebyshev直線機(jī)構(gòu)14/203.曲柄的拓展應(yīng)用A、B、C、D均為周轉(zhuǎn)副

始終為雙曲柄機(jī)構(gòu)

a=c，b=da+d=b+c平行四邊形機(jī)構(gòu)15/20實例（2）3.曲柄的拓展應(yīng)用變點狀態(tài)多模式機(jī)構(gòu)16/20實例（3）3.曲柄的拓展應(yīng)用4.小結(jié)

曲柄存在的條件（掌握）最短桿為機(jī)架或連架桿

曲柄存在的意義（了解）充要條件必要條件存在周轉(zhuǎn)副

曲柄的拓展應(yīng)用（了解）17/20子目錄機(jī)構(gòu)的組成原理2機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析3桿組的概念1其他組成原理41.桿組的概念平面六桿機(jī)構(gòu)ABCDGFE123456ABCDGFE123456平面六桿機(jī)構(gòu)ABCDGFE123456BCDGFE2345A16原動件系統(tǒng)+從動件系統(tǒng)F=01.桿組的概念平面六桿機(jī)構(gòu)ABCDGFE123456BCDGFE2345A16BCDGFE2345A16F=0原動件系統(tǒng)+從動件系統(tǒng)1.桿組的概念桿組平面六桿機(jī)構(gòu)ABCDGFE123456BCDGFE2345A16

BCD23A16GFE45F=0原動件系統(tǒng)+從動件系統(tǒng)1.桿組的概念平面六桿機(jī)構(gòu)ABCDGFE123456BCDGFE2345A16

BCD23A16GFE45原動件系統(tǒng)+桿組桿組桿組不能再拆的自由度為零的構(gòu)件組稱為桿組。F=3n-

2PL=0

3n-

2PL=0

F=0F=0F=0原動件系統(tǒng)+從動件系統(tǒng)1.桿組的概念不能再拆的自由度為零的構(gòu)件組稱為桿組。3n-

2PL=0

n（構(gòu)件數(shù)）PL（低副數(shù)）326496……n

=2，PL=3II級桿組每個構(gòu)件上有2個運動副A1BC2×1.桿組的概念不能再拆的自由度為零的構(gòu)件組稱為桿組。3n-

2PL=0

n（構(gòu)件數(shù)）PL（低副數(shù)）326496……1.桿組的概念n

=4，PL=6Ⅲ級桿組1個中心構(gòu)件3個內(nèi)接運動副1.桿組的概念平面八桿機(jī)構(gòu)A182.機(jī)構(gòu)的組成原理機(jī)構(gòu)可以看成是桿組依次連接到原動件和機(jī)架上