机构运动简图的实例分析
偏心轮传动 机构
平 面 机 构 运 动 简 图
机构运动简图的实例分析
小型压力机
平 面 机 构 运 动 简 图
§2-2 机构的自由度计算及其机构运动确定条件
机构自由度：保证机构具有确定运动时， 所必须给定的独立运动参数。 空间机构的自由度
本 章 教 案
机构具有确定运动的条件
绘制平面机构运动简图的主要步骤
平 面 机 构 运 动 简 图
绘制平面机构运动简图的步骤： 1) 找构件； 2) 找运动副； 3) 按适当比例画机构运动简图。
机构运动简图的实例分析
颚式破碎机
平 面 机 构 运 动 简 图
分析：该例题中各构件全部由转动副连接而成，其中A、E、G 三处是与机架相连的固定铰链，原动件为AB，作整周旋转。 难点：关键是搞清楚原动构件AB是一个作整周旋转的偏心轮， 不容易看出。
按照运动副元素
根据运动副提供的约束数目分类 根据运动副提供约束数目，运动副可分为五级
提供一个约束条件的，称为I级运动副(简称I级
构 件 与 运 动 副
副)。提供两个约束条件的称为II级运动副(简称II
级副)；依次类推还有III、IV、V级副。
作者：潘存云教授
I级副
II级副
III级副
两者关联
IV级副

例题剖析与习题
典型例题剖析 思考题 习题

基本要求

掌握平面运动副的类型及其提供的约束条件 掌握运动链成为机构的条件 掌握平面机构运动简图的绘制方法和步骤 掌握平面机构自由度计算及其注意事项
内 容 提 要

基本概念
内 容 提 要
重点与难点
内 容 提 要
§2-1 机构的组成及运动简图
第二章 机构的组成原理 和机构类型综合
主讲： 张青 副教授
上海交通大学 机械与动力工程学院
Feb. 2011
目录
第 二 章 机 构 的 组 成 原 理 和 机 构 类 型 综 合
内容提要
基本要求 基本概念 重点与难点

本章教案
机构的组成及运动简图 机构的自由度计算及机构运动确定条件 机构的高副低代、结构分析和组成原理 机构类型综合
构 件 与 运 动 副
高副
低副
6、常见平面运动副及其自由度
转动副
构 件 与 运 动 副
转动副(低副） (自由度为1） 可以绕铰链轴转 动
移动副
构 件 与 运 动 副
移动副(低副） (自由度为1） 可以沿导路移动
高副
齿轮副，凸轮(高副） （自由度为2） 可以沿切线移动 可以绕接触点或线 转动
构 件 与 运 动 副
单的线条和规定的符号代表构件和运动副，并按比例定出各运动 副的相对位置。这种能准确表达机构运动情况的简化图形称为机构运
动简图。
机构示意图－若图形不按精确的比例绘制，仅仅为了表达机械的结 构特征，这种简图称为机构示意图。
构件和运动副的表示方法
平 面 机 构 运 动 简 图
构件和运动副的表示方法
平 面 机 构 运 动 简 图
构件与运动副

运动链和机构
本 章 教 案
平面机构运动简图
一、构件与运动副
机器:是由各种机构所构成的系统。例如内燃机就包含了
曲柄滑块机构、齿轮机构和控制进、排气的凸轮机构。
机 构 的 组 成 及 运 动 简 图
机构的组成:
构件 运动副
运动链 机构
1、构件 构件 运动副
构 件 与 运 动 副
计算机构自由度时应注意的事项
一、空间机构的自由度
机 构 的 自 由 度 计 算 及 其 机 构 运 动 确 定 条 件
空间机构的自由度计算公式:
F q ( N 1) ( q i ) Pi
V级副1
V级副2
V级副3
根据运动副提供的约束数目分类
螺旋副也属V级副。
构 件 与 运 动 副
常用运动副及其代表符号
构 件 与 运 动 副
根据组成运动副两构件相对运动分类
根据组成运动副两构件相对运动：
球面副
平面运动副、空间运动副
构 件 与 运 动 副
转动副
球销副
按照运动副元素的不同分类
通常把面接触的运动副称为低副，点接触或线接触的运动副称 为高副。 在平面机构中，一个低副有两个约束条件，一个高副有一个约 束条件。
7、空间低副
机 构 的 组 成 及 运 动 简 图
H
螺旋副 圆柱副
C
球面副
S
球销副
S’
8、复合铰链
机 构 的 组 成 及 运 动 简 图
复合运动副：万向铰或虎克铰 U（universal joint)
二、运动链和机构
构件 运动副
运动链：两个以上的构 件通过运动副的联接而 构成的相对可动的系统。 闭链：运动链各构件构 成首尾相接的系统。 开链：运动链各构件构 成首尾不相接的系统。
机 构 的 组 成 及 运 动 简 图
运动链 机构
作者：潘存云教授
闭式运动链
开式运动链
构件 运动副
运 动 链 和 机 构
运动链 机构
组成机构的各构件都在相互 平行的平面内运动的机构称 为平面机构，否则称为空间 机构。
三、平面机构运动简图
机 构 的 组 成 及 运 动 简 图
机构运动简图－撇开构件的复杂外形和运动副的具体构造，用简
当没有约束时，构件作平面运动具有三个自由度： 即可以沿x轴和y轴方向移动，以及绕垂直于运动平面xOy的z轴的转动。
构 件 与 运 动 副
y θ x
构件的独立运动的数目或者确定构件位置的独立参数的数目称为自由度数。
5、运动副的分类

根据运动副提供约束数目
根据组成运动副两构件相对运动
构 件 与 运 动 副
副的表面
运动副
滑块与导轨联 接（接触平面）
构 件 与 运 动 副
两齿轮轮齿啮 合（齿廓曲面）
3、运动副约束
作空间自由运动的构件具有六个自由度。
对构件一个独立运动的限制称为一个约束条件。 自由度与约束数之总和应等于6 对每个构件的约束数最多为5，最少引入一个约束。
构 件 与 运 动 副
4、平面构件的自由度
运动链 机构
构
件：组成机构的每一个独立运动单元体称为构件，机器中的构件 可以是单一的零件，也可以由若干个零件刚性联接而成。
构件和零件是两个不同的概念。构件是运动单元，而零件是制造单元
2、运动副 构件 运动副 运动链 机构
作用 类型
轴与轴承联接（圆 柱和圆柱孔面）
构 件 与 运 动 副
运动副：两个构件之间的可动联接。两构件 直接接触而又能产生一定型式的相对运动的 连接，称为运动副。 运动副元素：两个构件参加接触而构成运动