平面机构的结构分类

1.杆组及其分类

机构的结构分类是根据机构中组成基本杆组的形态进行的。组成平面机构的杆组应符合

条件

F=3n-2p₁-p_h=0 （2-1）

式中，n为基本杆组中的构件数；p₁为基本杆组中低副的数目；p_h为基本杆组中高副的数目。

若基本杆组中的运动副全部为低副且低副的数目用p表示，则上式可变为

3n-2p=0

即

由于构件数和低副数都必须为整数，所以它们的组合见表2-1。最简单的杆组是n=2，p=3的杆组，称为Ⅱ级组。其基本形式如图2-2所示。

表2-1 构件数和低副数的组合表

图2-2 Ⅱ级组

n=4，p=6的杆组有两类：Ⅲ级组和Ⅳ级组。其中，Ⅲ级组具有一个含有三个内运动副的构件（称为基础构件），三个内运动副分别与三个外悬构件相连，如图2-3所示；Ⅳ级组具有一个封闭四边形，如图2-4所示。(www.xing528.com)

图2-3 Ⅲ级组

应该指出：Ⅲ级组或Ⅳ级组的构件数n=4，运动副数p=6。从数字上看，刚好都是Ⅱ级组的两倍。但它们绝不是由两个Ⅱ级组组成的。因为它们不可能拆分成两个完整的Ⅱ级组。

图2-4 Ⅳ级组

2.机构的结构分类

在同一机构中可以包含不同的杆组，机构中最高级别为Ⅱ级组的机构称为Ⅱ级机构，最高级别为Ⅲ级组的机构称为Ⅲ级机构，其余类推。即机构的级别是以其中含有杆组的最高级别确定的。机构的结构分类旨在将已知机构分解为若干杆组，并确定这些杆组的级别和类型，以便在机构分析时对同级同类杆组用同一方法进行。

如图2-5所示，由两个Ⅱ级杆组3、4和5、6依次连接到机架1、主动件2上而构成六杆Ⅱ级机构。即六杆2杆组机构；图2-6所示为分别用Ⅲ、Ⅳ级组构成Ⅲ、Ⅳ级机构的情况。

图2-5 六杆Ⅱ级机构

图2-6 Ⅲ级、Ⅳ级机构

a）Ⅲ级机构 b）Ⅳ级机构