本节研究的主要内容及目的是： (1) 研究机构的组成及机构运动简图的画法 (2) 了解机构具有确定运动的条件 (3) 研究机构的组成原理和结构分类以及型综合
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§2-2 平面机构的组成
1.构件
活塞
任何机器都是由许多零件组合而成的。
零件 ——独立制造单元体 构件 ——独立运动单元体
气缸体 连杆体
螺钉 垫圈
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P
按接触部分的几何形状分类：移动副 按接触形式分类： 低副 按引入的约束数目分类：五级副 按相对运动形式分类：平面运动副
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按接触形式分类： 高副 按引入的约束数目分类：四级副 按相对运动形式分类：平面运动副 按接触部分的几何形状分类： 平面高副
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低副机构
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高副机构
3.运动链
机构的组成(4/5)
轴 与 轴承 —— 圆柱面与圆孔面 滑块与导轨 —— 棱柱面与棱孔面 两轮齿啮合 —— 两齿廓曲面
结论： 运动副也是组成机构的又一基本要素。 运动副元素是决定运动副具体特征的要素。 运动副自由度 f 和约束数s的关系： f = 6 – s 其约束数最少为1，最多为5。
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自由度：构件所具有的独立运动的数目，或确定构件位置所
运动链 —— 构件通过运动副构成的相对可动的系统
分类：（闭链）常用机械
（开链）机器人或机械手
1）闭式运பைடு நூலகம்链
与开式运动链
2）平面运动链与空间运动链
表达：
2
3
1
4
2 3
1 4
23
4
3
5
1
4
2
1
平面闭式运动链 空间闭式运动链 平面开式运动链 空间开式运动链
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机构的组成(5/5)
4.机构 机 构 ——具有固定构件的运动链
确定各运动副位置，绘图
编号：A、B、C …表示运动副
1、2、3 …表示构件 O1、O2…表示固定转轴
原动件的运动方向
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§2-4 机构具有确定运动的条件
在分析和设计机械时，都需要绘出其机构运动简图。 1.机构运动简图
机构运动简图 —— 根据机构的运动尺寸，按一定的比例 尺定出各运动副的位置，用运动副及常用机构运动简图符号和 构件的表示方法，将机构运动传递情况表示出来的简图。
机构示意图 ——不严格按比例绘出的，只表示机械结构状 况的简图。
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国标规定的构件和运动副的表示符号 运动简图的绘制方法
第2章 平面机构的结构分析
§2-1 机构结构分析的内容及目的 §2-2 平面机构的组成 §2-3 平面机构运动简图 §2-4 平面机构自由度的计算 §2-5 平面机构的组成原理、结构分类及结构分析
2020/7/12
§2-1 机构结构分析的内容及目的
平面机构 —— 组成机构的所有构件都在一个平面或 相互平行的几个平面内运动的机构
选择原则
1 清楚表达机构的主体部分； 2 尽可能反映机构的全面运动； 3 可以选择其他视图平面作为补充。
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运动简图的绘制 1. 分析整个机构的工作原理 2. 沿着传动路线，分析相邻构件之间的相对运动 关系，确定运动副的类型和数目 3. 选择适当的视图平面
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4. 绘图
选择机架 提取构件的运动尺寸
确定比例尺 选择机构运动中的一个状态
齿轮1`
杆件2
齿轮6`
编号原则：注意区分位置重叠的不 同构件和杆同轴件刚3 性联接的槽多凸个轮零6件。
前加者`以分示别区编别号。，后杆者件采4用一个编号，
滑块7
. 执行构件
压头8
2. 沿着传动路线，分析相 邻构件之间的相对运动关系， 确定运动副的类型和数目。
转动副
移动副
平面高副
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3. 选择适当的视图平面
需的独立变量的数目 自由构件(空间)：F = 6 自由构件(平面)：F = 3
约束：运动副对构件独立运动所加的限制
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2.运动副 （2）分类 （常用运动副的模型）
机构的组成(3/5)
1）按引入的约束数目分：Ⅰ级副、Ⅱ级副、……Ⅴ级副 2）按接触形式分 高副：点、线接触的运动副
低副：面接触的运动副 几何或 形封闭运动副
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构件与运动副的表达方法
机架
A B
机架和活动构件通过转动副联接 (内副)
机架和活动构件通过移动副联接 .
两个活动构件联接
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双副构件 (一个构件和两个外副)
注：点划线表示与其联 接的其他构件
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双副构件 (一个构件和两个外副)
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偏心轮
A B
1
2
2
A1 B
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三副构件 (一个构件和三个外副)
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三副构件 (一个构件和三个外副)
查明构件数、运动副的类别及其位置；
2）依据机构某个瞬时运动位置选定视图平面；
3）选适当比例尺作出各运动副的相对位置，再画出各运动 副和常用机构的符号，最后用简单线条或几何图形连接即成。
（2）举例
鄂式破碎机简图绘制 内燃机简图绘制
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小型压力机
1. 分析整个机构的工作原理
机构组成 动作原理和运动情况
原动件 偏心轮1
3）按保持接触的形式分 力封闭运动副（重力、弹簧力）
转动副（回转副 或 铰链） 4）按相对运动形式分 移动副 螺旋副 球面副
5）分平面运动副与空间运动副两类
（3）符号
（常用运动副的符号）
运动副常用规定的简单符号.来表达（GB4460－84）
R
按接触部分的几何形状分类：转动副 按接触形式分类： 低副 按引入的约束数目分类：五级副 按相对运动形式分类：平面运动副
连杆体
连杆头
结论：
连杆
齿轮
构件是组成机构的一个基本要素
曲轴 连杆头 单缸内燃机
构件有的是一个零件而运动的，而往往是由若干个零件刚性
连接的一个整体而运动的
任何机器都是由若干个构. 件组合而成的
机构的组成(2/5)
2.运动副 （1）概念
运动副 —— 两构件间直接接触而形成的可动连接。 运动副元素 ——两构件参与接触的表面。 实例：
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原动机
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• 表示转动副的小圆，圆心必须与相对回 转轴重合；表示移动副的滑块其导路必 须与相对移动的方向一致；表示平面高 副的曲线，其曲率中心的位置必须与实 际轮廓相符
• 具有ｎ个运动副元素的构件，可以ｎ边 形表示
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2.平面机构运动简图的绘制
机构运动简图(2/2)
（1）步骤 1）搞清机械的构造及运动情况，原动件开始沿着运动传递路线
2 从动件
组成： 机 架 —— 相对固定的构件
3
4
—1 原动件
原动件—— 已知独立运动的构件 （用转向箭头表示）
机架 平面铰链四杆运机动构链
从动件 ——其余从动运动的构件 原动件 2
分类： 平面机构与空间机构 平面机构的应用最为广泛
1
机架
3 从动件 4
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空空间间铰铰链链四四杆杆运机动构链
§2-3 平面机构运动简图