常用机械机构介绍
常用的机械运动结构形式
常用的机械运动结构形式一、引言机械运动结构是指由运动副和运动链组成的系统，它能够实现各种机械运动形式。
在机械设计中，常用的机械运动结构形式有很多种，本文将对其中较为常见的几种进行详细介绍。
二、平面四杆机构平面四杆机构是一种最基本的机械运动结构形式，也是最早被应用于工业生产中的一种结构。
它由四根连杆组成，其中两根为主杆，另外两根为从杆。
其特点是具有一个定点和一个固定杆件，能够实现直线运动、旋转运动、摇摆运动等多种不同形式的机械运动。
三、曲柄滑块机构曲柄滑块机构由曲轴、连杆和滑块三部分组成，是一种常见的旋转-直线转换机构。
其特点是可以将旋转转化为直线或者将直线转化为旋转，并且能够实现往复或循环式的直线运动。
四、齿轮传动齿轮传动是一种通过齿轮配合来实现不同速度和力矩传递的机械运动结构。
它具有传动比稳定、效率高、噪音小等优点，因此在工业生产中得到了广泛应用。
常见的齿轮传动形式有直齿轮传动、斜齿轮传动、锥齿轮传动等。
五、链条传动链条传动是一种通过链条配合来实现不同速度和力矩传递的机械运动结构。
它与齿轮传动相比，具有更大的扭矩传递能力和更好的抗冲击性能，但是效率较低。
常见的链条传动形式有滚子链条、板链和双面链等。
六、减速器减速器是一种通过齿轮或其他机械元件组合来实现减速或增加扭矩的机械运动结构。
它具有结构紧凑、效率高、噪音小等优点，并且可以根据需要进行多级组合，实现不同程度的减速或增加扭矩。
常见的减速器形式有行星减速器、蜗杆减速器和圆锥摆线针轮减速器等。
七、连杆机构连杆机构是一种由多个连杆组成的机械运动结构，其特点是能够实现复杂的机械运动形式。
常见的连杆机构形式有曲柄摇杆机构、双曲线摇杆机构和滑板机构等。
八、总结在机械设计中，不同的运动结构形式具有不同的特点和适用范围。
本文对常见的几种机械运动结构形式进行了详细介绍，希望能够对读者在实际应用中选择合适的运动结构提供一些参考。
常见机械结构及其工作原理
常见机械结构及其工作原理机械结构是机械系统中的重要组成部分，它们由多个机械元件组成，能够将输入的能量转化为所需的工作。
常见的机械结构有齿轮机构、导杆机构、凸轮机构、铰链机构等等。
在这里，我将介绍一些常见的机械结构及其工作原理。
• 1. 插床：主要由齿轮机构、导杆机构和凸轮机构等组成，为了缩短工程时间，提高生产率，要求刀具有急回运动。
齿轮机构可以将动力源输入的扭矩和转速转换为所需的扭矩和转速，导杆机构可以使机床在加工过程中保持稳定的位置和方向，凸轮机构可以用来控制机床上的运动部件的运动轨迹和速度。
• 2. 铰链机构：主要特点是动作迅速、增力比大、易于改变力的作用方向、自锁性能差。
铰链机构通常由铰链、支承和连接杆组成，通过改变铰链的位置或角度来控制连接杆的运动。
铰链机构常用于门、窗、汽车排气管等。
•机械臂上下料机构：主要由机械臂、链轮、链条、导向轮、上下料机构等组成。
机械臂可以在空间中进行运动，链轮和链条可以将动力源输入的扭矩和转速转换为所需的扭矩和转速，导向轮可以保证链条的稳定运动，上下料机构可以控制物料的上下运动。
机械臂上下料机构常应用于自动化生产线上。
• 3. 双偏心驱动导杆机构：这种机构主要由双偏心轮、导杆和摆杆等组成。
当双偏心轮转动时，导杆会在水平方向上产生往复运动，摆杆可以将这种运动转化为垂直方向上的往复运动。
双偏心驱动导杆机构常用于打孔机、磨床等机械上。
• 4. 曲柄摇杆往复传动机构：这种机构主要由曲柄、连杆和摇杆等组成。
当曲柄转动时，连杆会在水平方向上产生往复运动，摇杆可以将这种运动转化为垂直方向上的往复运动。
曲柄摇杆往复传动机构常用于内燃机、压缩机等机械上。
• 5. 凸轮与转动导杆组合机构：这种机构主要由凸轮、转动导杆和摆杆等组成。
当凸轮转动时，转动导杆会在水平方向上产生往复运动，摆杆可以将这种运动转化为垂直方向上的往复运动。
凸轮与转动导杆组合机构常用于石油钻机、铣床等机械上。
机械设计基础第二章--常用机构介绍
4—机架 1，3—连架杆→定轴转动 2—连杆→平面运动 整转副：二构件相对运动为
整周转动。
摆动副：二构件相对运动不 为整周转动。
曲柄：作整周转动的连架杆
摇杆：非整周转动的连架杆
C
2
B
3
1
A
D
4
二、平面四杆机构的常用形式
1、曲柄摇杆机构
（构件4为机架、构件2为机架）
2、双曲柄机构
}全回转副四杆机构
(二)曲柄为最短杆。 ▲铰链四杆机构存在曲柄的条件是：
(一)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其 余两杆长度之和。
(二)机架或连架杆为最短杆。
4、曲柄滑块机构 二、平面四杆机构的内部演化:
第二节 凸轮机构
一、凸轮机构的组成与分类： 运动方式：将主动凸轮的连续转动或
移动转换成为从动件的移动或摆动。 分类：1、形状
①盘形凸轮机构——平面凸轮 机构
②移动凸轮机构——平面凸轮 机构
③圆柱凸轮机构——空间凸轮 机构
2、运动形式
按从动件的运动型式：
①尖底从动件：用于 低速；
②滚子从动件：应用 最普遍；
③平底从动件：用于 高速
O
r0
1 2 3
4
5
6 7 8
二、从动件的常用运动规律
从动件的运动规律——从动件在工作过程中， 其位移（角位移）、速度（角速度）和加 速度（角加速度）随时间（或凸轮转角） 变化的规律。
长 几何形状简单——便于加工，成本低。 3、缺点： ①只能近似实现给定的运动规律； ②设计复杂；
③只用于速度较低的场合。
由转动副联接四个构
件而形成的机构，称为铰 链四杆机构，如图所示。 图中固定不动的构件是机 架；与机架相连的构件称 为连架杆；不与机架直接 相连的构件称为连杆。连 架杆中，能作整周回转的 称为曲柄，只能作往复摆 动的称为摇杆。根据两连 架杆中曲柄(或摇杆)的数 目，铰链四杆机构可分为 曲柄摇杆机构、双曲柄机 构和双摇杆机构。
机械设计常用机构
机械设计常用机构一、引言机械设计是一门综合性很强的学科，它涉及到很多方面的知识，其中机构设计是一个非常重要的部分。
机构是由两个或两个以上的零件连接而成，用于传递力和运动。
在机械设计中，常用机构包括平面机构、空间机构、连杆机构等等。
本文将对常用的几种机构进行介绍。
二、平面机构平面机构是指所有零件均在同一平面内运动的机构。
根据其结构和运动特点，平面机构可以分为以下几种类型。
1.四连杆机构四连杆机构是最简单的平面运动副之一，由4个刚性连杆组成。
它有很多应用场合，如摇臂钳床、活塞式发动机等。
2.曲柄滑块副曲柄滑块副是由曲柄轴和滑块组成的副件。
它可以将旋转运动转换为直线运动，并且具有较大的力矩传递能力。
常见应用于发电厂、水泵等设备上。
3.齿轮传动齿轮传动是利用齿轮之间相互啮合的原理，将动力从一处传递到另一处。
它具有传递力矩大、精度高等优点，常用于汽车、机床等设备上。
三、空间机构空间机构是指零件在三维空间内运动的机构。
根据其结构和运动特点，空间机构可以分为以下几种类型。
1.球面副球面副是由两个球体组成的零件，其中一个球体固定不动，另一个球体则可以在其表面上自由滑动。
它常用于汽车悬挂系统、航天器等领域。
2.万向节万向节是将两个轴相连接的一种机构，它可以使两个轴在不同方向上转动，并且具有较大的角度范围。
它常用于汽车转向系统、飞行器等领域。
3.蜗杆副蜗杆副是由蜗杆和蜗轮组成的一种机构。
它可以将旋转运动转换为直线运动，并且具有较大的力矩传递能力。
常用于起重设备、钢铁冶金设备等领域。
四、连杆机构连杆机构是由两个或多个连杆连接而成的机构，它可以将旋转运动转换为直线运动。
根据其结构和运动特点，连杆机构可以分为以下几种类型。
1.曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构是由曲柄、摇杆和连杆组成的一种机构。
它可以将旋转运动转换为直线运动，并且具有较大的力矩传递能力。
常用于发电厂、水泵等设备上。
2.双曲面副双曲面副是由两个双曲面组成的零件，其中一个双曲面固定不动，另一个双曲面则可以在其表面上自由滑动。
机械设计手册常用机构
机械设计手册常用机构1. 引言机械设计手册是机械工程师设计和制造机械设备时的重要参考资料。
其中，机械设计手册常用机构是机械设计中常见的机构和装置的集合，它们具有普遍的应用性，并且在不同的机械设备中都能发挥重要的作用。
本文将介绍一些机械设计手册中常用的机构，并提供相关的说明和应用示例。
2. 常用机构的分类常用机构根据其结构和功能可以分为多个类别，下面将对其中一些常见的机构进行介绍。
2.1. 转动副转动副是机械设计中最常用的一种机构，它由两个零件组成，通过轴承连接，并且可以相对地绕轴心旋转。
在机械设计手册中，常见的转动副有：•滚动轴承：滚动轴承广泛应用于机械设备中，它由内圈、外圈、滚动体和保持架构成，能够承受径向和轴向载荷，并具有较高的刚度和旋转精度；•滑动轴承：滑动轴承是通过润滑材料形成一层薄膜来支撑轴承和减少摩擦，它具有良好的减震性能和较高的适应性，常用于高速运动和重载设备中。
2.2. 传动副传动副是实现机械传动的一种机构，通过将输入轴的动力传递给输出轴来实现所需的运动和转矩。
在机械设计手册中，常见的传动副有：•齿轮传动：齿轮传动是一种通过齿轮的啮合来传递力和运动的机构，它具有传动比稳定、传动效率高和承载能力强的特点，在机械设计中广泛应用；•带传动：带传动是通过带状材料将动力从一个轴传递给另一个轴的机构，它具有结构简单、传动平稳和减震效果好的特点，常用于低速和轻载的应用场合。
2.3. 连杆机构连杆机构由多个连杆和铰链组成，能够将输入运动转化为不同的输出运动。
在机械设计手册中，常见的连杆机构有：•曲柄连杆机构：曲柄连杆机构是一种将旋转运动转化为往复运动的机构，它由曲柄、连杆和活塞组成，常用于内燃机和汽车发动机中；•增力机构：增力机构通过改变输入和输出杠杆的比例，实现输出力的增大或减小，常用于需要放大力的应用场合。
3. 常用机构的设计与应用常用机构的设计和应用需要考虑多个因素，如运动要求、空间限制、传动效率等。
机械设计常用机构
机械设计常用机构在机械设计中，机构是指由连接在一起的零件和它们之间的相对运动所组成的系统。
机构在机械设计中扮演着非常重要的角色，可以实现不同的功能和动力传递。
下面是一些常用的机构及其应用。
1.转动副：转动副是最简单的机构之一，用于实现两个零件之间的转动运动。
常见的转动副包括轴承、联轴器和齿轮等。
例如，轴承可以在旋转部件之间提供支撑和摩擦减小的功能，联轴器可以将两个轴连接在一起，齿轮可以将动力从一个轴传递到另一个轴。
2.平动副：平动副用于实现两个零件之间的直线运动。
常见的平动副包括直线导轨、滑块和斜块等。
例如，直线导轨可以提供平稳的直线运动，滑块可以在导轨上滑动，斜块可以将旋转运动转化为直线运动。
3.回转副：回转副用于实现一个零件相对于另一个零件的回转运动。
常见的回转副包括轴承、转轴和连杆等。
例如，轴承可以使一个零件在另一个零件上旋转，转轴可以将动力从一个零件传递到另一个零件，连杆可以将旋转运动转化为回转运动或直线运动。
4.正交副：正交副用于实现两个零件之间的相对平行移动。
常见的正交副包括齿轮、链条和齿条等。
例如，齿轮可以将动力从一个轴传递到另一个轴，并实现平行移动，链条可以在两个轮齿之间传递动力，齿条可以将旋转运动转化为直线运动。
5.万向节副：万向节副用于实现两个轴相互呈角度的任意转动。
常见的万向节副包括万向节和万向轴等。
例如，万向节可以使两个轴相互呈任意角度转动，万向轴可以将动力从一个任意角度的轴传递到另一个任意角度的轴。
除了以上介绍的机构，还有许多其他常用的机构，如滚珠丝杠副、曲柄滑块副、连杆机构等。
这些机构在不同的机械设计中扮演着不同的角色，用于实现各种功能和动力传递。
机械设计师在设计机构时需要考虑诸如结构复杂度、运动精度、可靠性和适应性等因素，并根据具体应用需求选择适合的机构。
机械设计基础第六章 机械常用机构
一、 铰链四杆机构的基本形式及应用
图6-6 双曲柄机构
一、 铰链四杆机构的基本形式及应用
图6-7 机车车轮联动机构
一、 铰链四杆机构的基本形式及应用
3. 双摇杆机构 两连架杆都为摇杆的铰链四杆机构，称为双摇杆机构。 如图6-８a所示，双摇杆机构的两摇杆均可作为主动件，当主动摇杆1往复摆动时，
通过连杆2带动从动摇杆往复摆动。如图6-8b所示门式起重机的变幅机构即是双摇杆机 构，当主动摇杆1摆动时，从动摇杆3随之摆动，使连杆2的延长部分上的E点(吊重物
平面连杆机构中，最常见的是四杆机构。下面主要介绍其类型、运动转换及其特 征。
一、 铰链四杆机构的基本形式及应用
如图6-1所示，当平面四杆机构中的运动副都是转动副时，称为铰链四杆机构。机 构中固定不动的构件4称为机架，与机架相连的构件1和3称为连架杆，不与机架相连的 构件2称为连杆。连架杆相对于机架能作整周回转的构件(如杆1)称为曲柄，若只能绕机 架摆动的称为摇杆(如杆3)。
图6-3 缝纫机踏板机构
一、 铰链四杆机构的基本形式及应用
在双曲柄机构中，如两曲柄的长度相等，且连杆与机架的长度也相等，称为平行 双曲柄机构(图6-6的ABCD)。平行双曲柄机构有两种情况：图6-6a所示为同向双曲柄 机构；图6-6b所示为反向双曲柄机构。
图6-5 惯性筛
图6-4 双曲柄机构运动示意图
第一节 平面连杆机构
连杆机构是由若干构件用转动副或移动副连接而成的机构。在连杆机构中，所有 构件都在同一平面或相互平行的平面内运动的机构，称为平面连杆机构。
平面连杆机构能够实现多种运动形式的转换，构件间均为面接触的低副，因此运 动副间的压强较小，磨损较慢。由于其两构件接触表面为圆柱面或平面，制造容易， 所以应用广泛。缺点是连接处间隙造成的累积误差比较大，运动准确性稍差。
常用机械机构介绍
常用机械机构介绍机械机构是由零部件和连接件组成的系统，用于转换和传递运动和力。
在工程领域，常用的机械机构有各种类型，包括齿轮传动、连杆机构、凸轮机构、蜗杆传动、皮带传动等。
本文将介绍这些常用的机械机构及其特点。
齿轮传动是最常见的机械传动方式之一。
它由两个或多个齿轮组成，通过齿轮的啮合传递运动和力。
齿轮传动可以实现速度和扭矩的变换，广泛应用于各种机械设备中。
齿轮传动有直齿轮传动、斜齿轮传动、锥齿轮传动等不同类型，每种类型都有其特定的应用场景和优势。
连杆机构是由连杆和连接件组成的机械系统，用于转换直线运动和旋转运动。
连杆机构常用于发动机、泵、压缩机等设备中，用于实现活塞的往复运动。
连杆机构的设计和优化对于提高设备的性能和效率具有重要意义。
凸轮机构是一种通过凸轮和摇杆、连杆等连接件实现运动传递的机械系统。
凸轮机构常用于各种自动化设备中，如机床、自动装配线等。
凸轮机构通过凸轮的不规则形状，可以实现复杂的运动轨迹和运动规律，具有很高的灵活性和可控性。
蜗杆传动是一种通过蜗杆和蜗轮实现速度和扭矩变换的机械传动方式。
蜗杆传动具有传动比稳定、噪音小、传动效率高等优点，常用于各种机械设备中，如提升机、输送机等。
皮带传动是一种通过皮带实现运动传递的机械传动方式。
皮带传动具有结构简单、传动平稳等优点，广泛应用于各种轻载、中载的传动系统中，如风扇、空调等。
除了上述介绍的常用机械机构外，还有很多其他类型的机械机构，如齿条传动、滑块机构、滚子传动等。
每种机械机构都有其特定的应用场景和优势，工程师在设计机械系统时需要根据具体的要求和条件选择合适的机械机构。
总的来说，机械机构是机械系统中至关重要的部分，它们通过各种方式实现运动和力的传递，保证设备的正常运转和性能的稳定。
工程师需要深入了解各种机械机构的特点和应用，才能设计出高效、稳定的机械系统。
希望本文能够帮助读者对常用机械机构有更深入的了解。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第4章常用机构4.1 平面连杆机构4.1.1 平面连杆机构的组成我们将机构中所有构件都在一平面或相互平行的平面内运动的机构称为平面机构。
1、构件的自由度如图4－1所示，一个在平面内自由运动的构件，有沿X轴移动，沿y轴移动或绕A点转动三种运动可能性。
我们把构件作独立运动的可能性称为构件的“自由度”。
所以，一个在平面自由运动的构件有三个自由度。
可用如图4－1所示的三个独立的运动参数x、y、θ表示。
2、运动副和约束平面机构中每个构件都不是自由构件，而是以一定的方式与其他构件组成动联接。
这种使两构件直接接触并能产生一定运动的联接，称为运动副。
两构件组成运动副后，就限制了两构件间的部分相对运动，运动副对于构件间相对运动的这种限制称为约束。
机构就是由若干构件和若干运动副组合而成的，因此运动副也是组成机构的主要要素。
两构件组成的运动副，不外乎是通过点、线、面接触来实现的。
根据组成运动副的两构件之间的接触形式，运动副可分为低副和高副。
（1）低副两构件以面接触形成的运动副称为低副。
按它们之间的相对运动是转动还是移动，低副又可分为转动副和移动副。
①转动副组成运动副的两构件之间只能绕某一轴线作相对转动的运动副。
通常转动副的具体结构形式是用铰链连接，即由圆柱销和销孔所构成的转动副，如图4－2（a）所示。
②移动副组成运动副的两构件只能作相对直线移动的运动副，如图4－2（b）所示。
由上述可知，平面机构中的低副引入了两个约束，仅保留了构件的一个自由度。
因转动副和移动副都是面接触，接触面压强低，称为低副。
我们将由若干构件用低副连接组成的机构称为平面连杆机构，也称低副机构。
由于低副是面接触，压强低，磨损量小，而且接触面是圆柱面和平面，制造简便，且易获得较高的制造精度。
此外，这类机构容易实现转动、移动等基本的运动形式及转换，因而是在一般机械和仪器中应用广泛。
平面连杆机构也有其缺点：低副中的间隙不易消除，引起运动误差，且不易精确地实现复杂的运动规律。
（2）高副两构件以点或线接触形成的运动副称为高副，如图4－3所示。
这类运动副因为接触部位是点或线接触，接触部位压强高，故称为高副。
3、构件分类机构中的构件可分为三类。
（1）机架它是机构中视作固定不动的构件，起支撑其他活动构件的作用。
（2）原动件它是机构中接受外部给定运动规律的活动构件。
（3）从动件它是机构中的随原动件运动的活动构件。
4.1.2平面机构的运动简图为方便对机构进行分析，可以撇开机构匮与运动无关的因素（如构件的形状、组成构件的零件数目、运动副的具体结构等），用简单线条和符号表示构件和运动副，并按一定比例定出各运动副的位置，以简图表示出机构各构件间相对运动关系，这种简图为机构运动简图。
它是表示机构运动特征的一种工程用图）1、常用运动副的符号（如图4－4）2、构件的表示法不管构件形状如何，都用简单线条表示，带短线的线条表示机架，如图4－5（b）、（c）、（e）所示。
和一个移动副的构件；如图4－6（c）、（d）所示表示能组成三个转动副的构件。
3、绘制机构运动简图的方法在绘制机构运动简图时，首先必须分析该机构的实际构造和运动情况，分清机构中的主动件和从动件；然后从主动件开始，顺着运动传递路线，仔细分析各构件之间的相对运动情况；从而确定组成该机构的构件数、运动副数及性质。
并按一定的比例，用特定的符号，正确绘制出机构运动简图。
下面以如图4－7所示颚式破碎机为例，说明绘制机构运动简图的步骤。
（1）分析机构，确定构件的相对运动如图4－7（a）所示颚式破碎机中，运动由皮带轮5输入，通过偏心轴2带动活动颚3及摇杆4运动，构件1为机架，起支撑作用。
结构上，皮带轮5和偏心轴2可以看做一个构件，其作用是将外部输入的旋转运动转变成偏心2绕A点旋转运动。
活动颚板2工作时可绕偏心轴2的几何中心B点相对转动，摇杆4在C、D两点分别与活动颚板3的机架通过铰链连接。
（2）确定所有运动副的类型和数目从上述运动分析及图中可以看出，偏心轴为主动构件，活动颚板、摇杆为从动件，机架为固定构件。
各构件间均用转动副（共4个铰链）连接。
（3）测量各运动副的相对位置尺寸逐一测量出四个运动副中心A与B、B与C、C与D、D与A之间的和长度L AB、L BC、L CD、L DA。
（4）选定比例尺，用规定符号绘制运动简图根据测量出的各运动副的位置尺寸，选择恰当的视图方向，选定合适的绘图比例，给出各运动副的位置，并用规定的符号和线条绘出各构件。
（5）标明机架、构件序号、原动件、绘图比例等得到机构运动简图［如图4－7（b）］。
4.1.3平面机构的自由度1、平面机构自由度的计算平面机构自由度就是该机构所具有的独立运动数目。
平面机构自由度与组成机构的构件数目、运动副的数目及运动副的性质有关。
在平面机构中，每个平面低副（转动副、移动副）引入两个约束，使构件失去两个自由度，保留一个自由度；而每个平面高副（齿轮副、凸轮副等）引入一个约束，使构件失去一个自由度，保留两个自由度。
如果一个平面机构中含含有N个活动构件（机架为参考坐标系，相对固定而不计），未用运动副联接之前，这些活动构件的自由度总数为3N。
当各构件用运动副连接起来之后，由于运动副引入的约束使构件的自由度减少。
若机构中P L个低副和P H个高副。
则所有运动副引入的约束数为2P L＋P H。
因此，自由度的计算可用活动构件的自由度总数减去运动副引入的约束总数。
基机构的自由度用F表示，则有：F＝3N－（2PL ＋PH）＝3N－2PL－PH（4-1）例4-1试计算图4-8所示四个平面机构的自由度解图4-8（a）的自由度：图中除机架以外的活动构件数为2，转动副数为3，没有高副，由式（4-1）得：F＝3N－2PL －PH＝3×2-2×3-0＝0该机构自由度为0，不能运动。
图4-8（b）自由度：图中除机架以外的活动构件数为3，转动副数为4，没有高副，由式（4-1）得：F＝3N－2PL －PH＝3×3－2×4-0＝1该机构自由度为1，具有确定的相对运动。
图4-8（c）自由度：图中除机架以外的活动构件数为3，转动副数为5，没有高副，由式（4-1）得：F＝3N－2PL －PH＝3×3－2×5-0＝-1该机构自由度为－1，不能运动。
图4-8（d）自由度：图中除机架以外的活动构件数为4，转动副数为5，没有高副，由式（4-1）得：F＝3N－2PL －PH＝3×4－2×5-0＝2该机构自由度为2，原动件数为1，没有确定的相对运动（乱动）例4-2试计算如图4-7（b）所示叶、颚式破碎机的机构自由度。
解图4-7（b）中，除机架以外的活动构件数为3，转动副数为4，没有高副，由式（4-1）得：F＝3N－2PL －PH＝3×3-2×4-0＝1该机构自由度为1，原动件数为1，具有确定的相对运动。
2、机构具有确定相对运动的条件由以上分析和计算可知，如果机构的自由度等于或小于零，所有构件就不能运动，因此，就构不成机构（称为刚性桁架）。
当机构自由度大于零时，如果机构自由等于原动件数，机构具有确定的相对运动；如果机构自由数大于原动件数，机构运动不确定。
因此，机构具有确定的相对运动的充分必要条件：机构的自由度必须大于零，且原动件的数目必须等于机构自由度数，即：机构的原动件数＝机构的自由度＞0。
3、机构自由度计算中几种特殊情况的处理 （1）复合铰链如图4-9（a ）所示，A 处的符号容易被误认为是一个转动副，若观察它的侧视图，如图4-9（b ）所示，则可以看出构件1、2、3在A 处构成了两个同轴的转动副。
这种由三个或以上构件在同一处组成转动副，即为复合铰链。
在计算机构自由度时，复合铰链处的转动副数目应为该处汇交的构件数减1。
例4－3试计算如图4-10所示机构的自由度。
解图4-10中除机架外有5个活动构件（4个杆件和1个滑块），A 、B 、C 、D 、E 共4个简单铰链，应计2个铰链，故共有铰链6个，1个移动副，即P L ＝7，高副数P H ＝0。
运用式（4-1）计算机构自由度得：F ＝3N －2P L －P H ＝3×5-2×7-0＝1该机构有1个自由度，原动件数为1，该机构具有确定的相对运动。
（2）局部自由度机构中某些构件所具有的局部运动，并不影响整个机构运动的自由度。
如图4－11（a ）所示，构件3是滚子，它能绕C 点作独立的运动，不论该滚子是否转动，转快或转慢，都不影响整个机构的运动。
这种不影响整个机构运动的、局部的独立运动，称为局部自由度。
在计算机构自由度时，应将滚子3与杆2看成是固定在一起的一个构件，如图4－11（b ）所示，不计滚子与杆2间的转动副。
而滚子的作用仅仅是将B 处的滑动磨擦变为滚动磨擦，减少功率损耗，降低磨损。
（3）虚约束在机构中与其他约束重复而不起限制运动作用的约束称为虚约束。
在计算机构自由度时，应当去除不计。
如图4－12所示为机车车轮联动机构。
在此机构中AB 、CD 、EF 三个构件相互平行且长度相等：L AB ＝L CD ＝L EF ，L BC ＝L AD ，L CE ＝L DF ，按前述机构自由度的计算方法，此机构中N ＝4，P L ＝6、P H ＝0。
机构自由度为：F=3N －2P L －P H ＝3×4－2×6－0＝0这表明该机构不能运动，显然与实际情况不符。
进一步分析可知，机构中的运动轨迹有重叠现象。
因为如果去掉构件4（转动副E 、F 也不再存在）当原动件1转动时，构件3上E 点的轨迹是不变的。
因此，构件4及转动副E 、F 是否存在对于整个机构的运动并无影响。
也就是说，机构中加入构件4及转动副E 、F 后，虽然使机构增加了一个约束，但此约束并不起限制机构运动的作用，所以是虚约束。
因此，在计算机构自由度时应除去构件4和转动副E 、F 。
此时机构中N ＝3，PL ＝4、PH ＝0，则机构实际自由度为：F=3N －2P L －P H ＝3×3－2×4－0＝1由此可知，当机构中存在虚约束时，其消防办法是将含有约束的构件及其组成的运动副去掉。
平面机构的虚约束常出现于下列情况中：（1）被联接件上点的轨迹与机构上联接点的轨迹重合时，这种联接将出现虚约束，如图4－12所示。
（2）机构运动时，如果两构件上两点间距离始终保持不变，将此两点用构件和运动副联接，则会带进虚约束，如图4－13所示的A 、B 两点。
（3）如果两个构件组成的移动副如图4－14（a ）所示相互平行，或两个构件组成多个轴线重合的转动副时，如图4-14（b ）所示，只需考虑其中一处，其余各处带进的约束均为虚约束。
（4）机构中对运动不起限制作用的对称部分，如图4-18所示齿轮系，中心轮1，通过三个齿轮2、2＇、2＂、驱动内齿轮、齿轮2＇和齿轮2＂中有两个齿轮对传递运动不起独立作用，从而引入了虚约束。