约束度 运动副类型
1
I 级副
Class I
2
II 级副
Class II
3
III级副
Class III
4
IV级副
Class IV
5
V级副
Class V
此运动副为Ⅱ级副。
7
§2-2 机构的组成及分类
按约束度分类 按两构件接触情况分类 运动副分类 按封闭措施分类 按两构件相对运动不同分类 按相对运动为平面/空间运动分类
将1个构件固定为机 架（fixed link）
Kinematic Chain
Mechanism
•机架/frame/fix link——相对固定不动的构件
•原动件/driving link—按给定的已知运动规律独立运动的 构件
•从动件/driven link —其余活动构件
17
§2-2 机构的组成及分类
11
§2-2 机构的组成及分类
转动副和移动副为单自由度运动副，最为 简单，称为基本运动副。
y x
o z
y x
o z
12
§2-2 机构的组成及分类
三个以上构件构成的铰链：
复合铰链
轴
十
胡可铰链（万向节）
叉
字 轴
13
§2-2 机构的组成及分类
运动副按相对运动为平面还是空间运动分类：
平面运动副（planar kinematic pair ）一两构 件的相对运动为平面运动。 空间运动副（spatial kinematic pair）—两构 件的相对运动为空间运动。
8
§2-2 机构的组成及分类
运动副按两构件接触情况分类： 低副(lower pair)——面接触的运动副 高副(higher pair)——点或线接触的运动副
9
§2-2 机构的组成及分类
运动副按封闭措施分类： 几何封闭(形封闭)运动副——依靠构件形状 封闭 力封闭运动副——依靠重力、弹簧力等封闭
§2-3 机构运动简图
机构运动简图画法：
1.看清机架和原动件。
2.从原动件开始画，先画出构件上的各个运动副 （运动副之间的相对位置按比例或不按比例画）； 再用简单线条连接各运动副，构件便画出。
3.标注运动副标号（用大写字 母）、构件标号（用数字）和 原动件运动箭头。
3 B
2
A
C 4
1 21 D
§2-3 机构运动简图
29
§2-3 机构运动简图
尺寸比例尺：μl =实际尺寸 m / 图上长度mm
B A
B A
μl = lAB /AB =0.02m/10mm =0.002m/mm
30
§2-4 机构具有确定运动的条件及最小阻力定律
原动件按已知规律运动时，各从动件的运动 也应确定，才能达到运动传递和变换的目的。
示例：
运动确定
10
§2-2 机构的组成及分类
运动副按两构件相对运动不同分类： 转动副（ revolute pair）——相对转动（也称 为回转副、铰链） 移动副（sliding pair ）——相对直线移动 螺旋副（helical pair）——相对作螺旋运动 球面副（spherical pair）——相对作空间转动
运动不确定
31
§2-4 机构具有确定运动的条件及最小阻力定律
第2章 机构的结构分析
§2-1 内容及目的
内容：
目的：
机构的组成要素及机
构运动简图
机构自由度及机构具
有确定运动的条件
机构的组成原理及结
构分类
对机构进行分析与综合
判断机构是否可动、是否
作确定的运动
1）提供构思机构的方法
2）对机构按结构归类以便 于进行机构运动和力分析
1
§2-2 机构的组成及分类
1、机构的组成 (1) 构件(Link)
独立的运动单元——构件 构件的组成：
一个零件（制造单元） 若干个零件刚性地连接在 一起（固结）的刚性组合体
2
§2-2 机构的组成及分类
螺栓、螺母、垫圈
轴 承
连
轮钢 钢 轮
杆
胎圈 丝 毂
体
连 杆 头
内燃机连杆
自行车轮 气
门 芯3
§2-2 机构的组成及分类
(2)运动副(Kinematic pair) 两个构件直接接触而组成的可动连接称为
y x
o z
y x
o z
14
§2-2 机构的组成及分类
分辨单缸内燃机中的运动副类型
15
§2-2 机构的组成及分类
（3）运动链（Kinematic Chain） 构件通过运动副的连接而构成的相对可动
的系统称为运动链。
首末封闭系统——闭链
首末未封闭系统——开链
16
§2-2 机构的组成及分类
（4）机构（Mechanism）
y x
z
5
§2-2 机构的组成及分类
两构件在某平面中可能具有的 y 独立的相对运动数目即平面相对 自由度f =3；成副后相对运动受 到约束。
两构件成副后的相对自由度 f=3-s。f≠0，此时约束度s最多为z 2，最少为1。
构件2
θ (x , y)
x
构件1
6
§2-2 机构的组成及分类
运动副按约束度分类：
24
§2-3 机构运动简图
外啮合圆柱齿轮传动
25
§2-3 机构运动简图
凸轮机构
26
§2-3 机构运动简图
运动副符号（常用部分）
27
§2-3 机构运动简图
一般构件符号
杆、轴构件 固定构件
同一构件
两副构件
三副构件
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§2-3 机构运动简图
注意：画构件时应撇开构件的实际外形，而 只考虑运动副的性质和相对位置。
2、机构的分类 高副机构 低副机构
平面机构 空间机构
刚性机构 挠性机构
பைடு நூலகம்
连杆机构 凸轮机构 齿轮机构 棘轮机构 槽轮机构 螺旋机构
18
§2-3 机构运动简图
用简单线条和规定符号表示机构运动传递 情况的简化图形，称为机构运动简图 （Kinematic Diagram ）。
19
§2-3 机构运动简图
20
例2-1：绘制颚式破碎机运动简图
oA
与机架6组 成转动副
与连杆2组 成转动副
μl=1mm/1mm
OA F
B C
D
E
1
22
§2-3 机构运动简图
例2-2：绘制内燃机的运动简图。 运动副规定表示 齿轮机构规定表示 凸轮机构规定表示 构件规定表示 其它机构规定表示
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§2-3 机构运动简图
补充例：绘制机构运动简图。
运动副。
构件上能够参加接触而构成运动副的表面 称为运动副元素。
4
§2-2 机构的组成及分类
两构件在空间可能具有的独立 的相对运动数目称为相对自由度 （degree of freedom）。 两构件未成副之前空间的自由 度f =6，成副后相对运动受到约 束，约束数称为约束度（degree of constraint）。 两构件成副后的相对自由度： f=6-s。f≠0，故运动副的s最多为 5，最少为1。