机械原理 第1章 12节 运动副 机构运动简图

第2章

机构的结构分析武汉大学东湖分校工学院2011年3月2.2

机构的组成2.3平面机构运动简图的绘制2.4机构具有确定相对运动的条件2.5机构自由度的计算2.6计算平面机构自由度时应注意的事项2.7平面机构的组成原理、结构分类及结构分析一构件定义——作为一个整体参与机构运动的刚性单元体，组成机械系统的最小运动单元加工制造的最小单元内燃机连杆组成——可由一个零件构成，也可由若干零件刚性联接而成。零件2.1运动副及其分类由两个构件直接接触而产生一定相对运动的可动联接称为

运动副。二运动副一、运动副定义

由两个相邻构件直接接触组成组成运动副的两个构件之间有相对运动每个构件至少和另外一个构件通过运动副联接对运动副的理解要把握以下三点：可以说：机构是由运动副逐一联接各个构件组成的。副元素：两个构件上参与接触构成运动副的部分（点、线、面）自由度：构件所具有的独立运动的数目，或确定构件位置所需的独立变量的数目自由构件(空间)：F=？自由构件(平面)：F=？约束：运动副对构件独立运动所加的限制2.1运动副及其分类二、运动副的分类方法：1按组成运动副的两构件的相对运动形式分类:---------平面运动副、空间运动副2按照运动副的接触形式分类:-------------------低副(面接触)、高副（点线接触）5按照运动副接触部分的几何形状分类:---------------圆柱副、平面与平面副、

球面副、螺旋副、球面与平面副等4按照运动副引入的约束数目分类:-------------------n级副n=1,2,3,4,53按两构件之间的相对运动方式分类:----------------移动副转动副螺旋副球面副1）平面运动副：组成运动副两构件间作相对平面运动

齿轮副转动副2）空间运动副：组成运动副两构件间作相对空间运动。螺旋副球面副1、根据组成运动副的两个构件的相对运动形式分类

根据运动副的接触形式，运动副归为两类1）低副：面接触的运动副。如

:

移动副转动副

2）高副：点或线接触的运动副。齿轮副凸轮副2按两构件之间的接触形式分类3按两构件之间的相对运动方式分类转动副——两构件之间的相对运动为转动移动副——两构件之间的相对运动为移动螺旋副——两构件之间的相对运动为螺旋运动球面副——两构件之间的相对运动为球面运动4按照运动副引入的约束数目分类自由度——构件在空间中具有的独立运动的数目约束——运动副对构件运动的限制作用

I级运动副

II级运动副

III级运动副

IV级运动副

V级运动副V级运动副（f=1，c=5)IV级运动副（f=2，c=4)III级运动副（f=3，c=3)II级运动副（f=4，c=2)I级运动副（f=5，c=1)移动副平面高副转动副三、运动副代表符号球面副圆柱副螺旋副三、运动链闭式运动链简称闭链：运动链的各构件首尾封闭开式运动链简称开链：未构成首尾封闭的系统定义——若干个构件通过运动副连接起来组成的相互间可作相对运动的构件系统。分类闭链开链是运动链么？为什么机构：在运动链中，如果将某一个构件加以固定，而让另一个或几个构件按给定运动规律相对固定构件运动时，如果运动链中其余各活动构件都有确定的相对运动，则此运动链称为机构。四

机构机架原动件从动件请大家思考以下2种说法是否正确为什么？1运动链是机构2机构是运动链机构是具有确定运动的运动链。机构的分类平面机构：机构中各构件的运动平面互相平行空间机构：机构中至少有一构件不在相互平行的平面上运动，或至少有一构件能在三维空间中运动

低副机构：完全由低副连接而成的机构

高副机构：只要含有一个高副的机构闭链机构：由闭式运动链所组成的机构

开链机构：由开式运动链所组成的机构高副机构平面低副闭链机构请问：是开链还是闭链机构？平面低副开链机构一机构运动简图概念用国标规定的简单符号和线条代表运动副和构件，并按一定比例尺表示机构的运动尺寸，绘制出表示机构的简明图形。机构运动简图与原机械具有完全相同运动特性。2.2机构运动简图

内燃机作用用于现有机械或新机械原理方案的设计、分析与讨论重点在于机构的运动分析构件的具体结构、组成方式等在方案设计阶段并不影响机构的运动特性运动副类型表明了构件之间的联接关系和传动方式构件的运动尺寸是运动分析的基础不严格按比例可绘制机构示意图机构运动简图和机构示意图区别？

为了便于研究机构的运动，可以撇开构件、运动副的外形和具体构造，而只用简单的线条和符号代表构件和运动副，并按比例定出各运动副位置，表示机构的组成和传动情况。这样绘制出能够准确表达机构运动特性的简明图形就称为机构运动简图。

只是为了表明机构的运动状态或各构件的相互关系，也可以不按比例来绘制运动简图，通常把这样的简图称为机构示意图。二构件与运动副的表达方法机架AB机架和活动构件通过转动副联接机架和活动构件通过移动副联接双副构件注：点划线表示与其联接的其他构件双副构件三副构件(一个构件和三个外副)三副构件(一个构件和三个外副)原动机常用机构构件、运动副代表符号1212移动副转动副常用符号

凸轮机构齿轮机构偏心轮BA12BA21三绘制机构运动简图的步骤1.在绘制机构运动简图时，首先确定机构的原动件和执行件，两者之间为传动部份，由此确定出组成机构的所有构件，然后确定构件间运动副的类型。2.为将机构运动简图表示清楚，恰当地选择投影面。一般选择与多数构件的运动平面相平行的面为投影面，必要时也可以就机械的不同部分选择两个或两个以上的投影面，然后展开到同一平面上。总之，绘制机构运动简图要以正确、简单、清晰为原则。3.选择适当的比例尺，根据机构的运动尺寸定出各运动副之间的相对位置，然后用规定的符号画出各类运动副，并将同一构件上的运动副符号用简单线条连接起来，这样便可绘制出机构的运动简图。三

机构运动简图的绘制步骤

1.分析整个机构的工作原理，确定原动件，确定

输出件，确定传动件沿着传动路线，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4.选定比例尺绘图：选择适当比例尺以国标规定线条和符号表示构件和运动副，完成机构图运动简图的绘制举例小型压力机编号原则：注意区分位置重叠的不同构件和同轴刚性联接的多个零件。前者分别编号，后者采用一个编号，加`以示区别。

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偏心轮1齿轮1`

杆件2齿轮6`

杆件3槽凸轮6

杆件4

滑块7

压头8原动件执行构件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3.选择适当的视图平面

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。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O2

D

B

C

O3

6

5

4

3

A

O1

2

例

图示为颚式碎矿机。当曲轴2绕轴心O1连

续回转，动颚板6绕轴心O3往复摆动，从而将矿石轧碎。试绘制此碎矿机的机构运动简图。

1

1机架3齿轮2齿轮6连杆7滑块4滑块