基本介紹
- 中文名：基本桿組
- 外文名：Assur group
- 別名：阿蘇爾桿組
- 基本特徵：自由度為零
- 學科：機械原理
- 套用領域：機械機構分析
特徵介紹,形式,機構的組成,機構的級,
特徵介紹
由於在機構中加上或去掉基本桿組不影響機構的自由度，因此，基本桿組最基本的特徵就是它的自由度為零。
如圖1所示的機構有5個活動構件，機構的自由度為1。將構件2、3、4、5組成的運動鏈從機構中拆掉，得到的是由構件1和機架6組成的機構，而機構的自由度仍然為1。但是構件2、3、4、5組成的運動鏈並不是基本桿組，因為它不是由最少的構件和運動副組成，它還可以進一步分解出自由度為零的運動鏈。構件2、3組成的運動鏈和構件4、5組成的運動鏈為基本桿組。
圖1 機構的組成
形式
對於由平面低副構成的機構，基本桿組應滿足的條件為：
在基本桿組中，運動副分為內部運動副和外部運動副。若構成運動副的兩個構件均屬同一個基本桿組，則該運動副是基本桿組的內部運動副。否則，該運動副是基本桿組的外部運動副。
基本桿組的級等於由內部運動副形成的封閉多邊形中所包含的運動副數。在圖2中，由兩個構件和三個低副構成的基本桿組稱為Ⅱ級桿組（圖2中（a））；由四個構件和六個低副構成的基本桿組稱為Ⅲ級桿組（圖2中（b））或Ⅳ級桿組（圖2中（c））。
圖2 平面基本桿組
在Ⅱ級桿組、Ⅲ級桿組和Ⅳ級桿組中，Ⅱ級桿組的級別最低，Ⅳ級桿組的級別最高。
機構的組成
由基本桿組的概念可以得出一般機構的組成原理：機構可以看作是由若干基本桿組依次連線於原動件和（或）機架上構成的。一般在利用基本桿組的概念進行機構設計時，首先要選定一個構件作為機架，將數目等於設計要求的自由度數的構件分別以運動副連線到機架上作為原動件，再將若干個基本桿組依次連線到機架、原動件上，便可以得到具有期望自由度的機構。
機構組成圖所示機構的結構設計過程為：為構造一個自由度為1的機構，首先設定好機架6和原動件1（圖3中（a）），將由構件2、3組成Ⅱ級桿組的外部運動副A、E分別加在構件1和機架6上，就可以得到一個自由度為1的機構OADE，如圖3中（b）所示。為了使機構能夠實現更加複雜的運動規律，可以再將一個由構件4、5組成的Ⅱ級桿組的兩個外部運動副分別加在機構OADE的兩個不同的構件上，比如加在構件2和機架6上，如圖3中（c）所示。
圖3 單自由度機構的機構設計示例
機構的級
機構以機構中所含基本桿組的最高級作為機構的級。圖3中（c）所示機構中基本桿組的最高級別是Ⅱ級，所以該機構為Ⅱ級機構。
在確定機構的級時，必須從機構中將所包含的所有基本桿組拆出來。拆桿組的基本方法和步驟是：（1）從最遠離原動件的構件拆起；（2）先試拆低級別的基本桿組，如果低級別的基本桿組不可拆出，則試拆高一級別的基本桿組。能拆出基本桿組的判斷條件是：拆出基本桿組後剩餘部分仍為機構，並且能保持原機構的自由度不變。
