机构的结构分析
1）平面运动副的最大约束数为
5，最小约束数为
1。
2）平面机构中若引入一高副将带入1个约束，而引入一个低副将带入2个约束。
3）机构具有确定运动的条件
1）机构自由度F≥1
2）机构原动件的数目等于机构的自由度数目
4）何谓复合铰链、局部自由度和虚约束？在计算机构自由度时应如何处理？相关知识
5）杆组具有什么特点如何确定杆组的级别和机构的级别？选择不同的原动件对机构级别有无影
响？
4）试计算图4所示凸轮连杆组合机构的自由度。
解：由图4可知，BE两处的滚子转动为局部自
由度，即F2；而虚约束p0。机构中，

7PL8C、F处虽各有两处接触，但都各算一个移动副），Ph2于是由自由度计算公式得
F3
2plphpF3×72×82021这里应注意：该机构在D处虽存在轨迹重合的
问题，但由于D处相铰接的双滑块为一个Ⅱ级
杆组，未引入约束，故机构不存在虚约束。
如果将相铰接的双滑块改为相固联的十字滑块图4
时，则该机构就存在一个虚约束或变成含一个
公共约束m4的闭环机构了。5）在图5所示机构中，ABEFCD试计算其自由度
解：由题意知，此平面机构ABCDEF具有特定
的几何条件，故为平行四边形机构，由构件EF
及转动副E、F引入的一个约束为虚约束；G处
的滚子转动为局部自由度；C处为复合铰链；G
及I处均为两构件在两处接触的高副，因过两
接触线的公法线重合，故G、I处各只算一个高
副。
图5
解法1：如果去掉机构中虚约束和局部自由度，
则
6Pl7pP2并由自由度计算公式得：
F3
2plph3×62×722解法2：由机构简图知，
8pl10ph2p1F1
f由自由度计算公式得：
6试计算图6所示齿轮连杆组合机构的自由度。
F3
2plphpF3×82×102112
图6
解：（1）由图6a知，
5pl6AB处为复合铰链），ph2则
F3
2plph3×52×621因该机构具有一个原动件，机构具有确定运动，故计算正确。
（2）如果按（1）的方法，则由图6（b知，
5pl5ph2则
F3
2plph3×52×523然而该机构实际自由度为1，那么，为什么会出现此计算错误呢？其原因是此机构中的两对齿轮副
均提供了两个高副，即ph4则
F3
2plph3×52×541
参考文献
7试确定图7（a所示机构的自由度；并将其中的高副换成低副，确定机构所含的杆组合机构的级
别（当取凸轮为原动件时）。
图7b
图7（a
解：（1）计算机构的自由度。B处有局部自由度，G处为复合铰链，
8，Pl10，Ph2，p0，F1，
机构的自由度是：
F3
2plphpF3×82×102011（2）高副低代后，机构如图7b所示。
（r