机构及机构运动简图
合集下载
常用机构运动简图
常用机构运动简图机构构件的运动
名称单向运动具有停留的单
向运动
具有局部反向
的单向运动
往复运动
在两个极限位
置停留的往复
运动
运动终止
基本符号直
线
运
动
回
转
运
动
运动刷
名称回转副棱柱副
（移动副）
螺旋副圆柱副球销副球面副
基本符号
多杆构件及其组成部分名称单副元素构件双副元素构件
基本平
面
构件是回转副的一部分
机架是回转副
的一部分
连杆曲柄（或摇杆）偏心轮导杆滑块
精品
精品
多杆构件及其组成部分
基
本
符
号
及
可
用
符
号
空
间
机
构
单副元素构件双副元素构件
构件是回转副的一部分
机架是回转副的
一部分
连杆曲柄（或摇杆）偏心轮导杆滑块
多杆构件及其组成部分
名称三副元素构件机构示例
精品
基本符号
及可用符
号
凸轮机构
名称盘形凸轮移动凸轮空间凸轮
圆柱凸轮圆锥凸轮双曲面凸轮
基本符号
可用符号
凸轮从动杆
名称尖顶从动杆曲面从动杆滚子从动杆平底从动杆基本符号
槽轮机构和棘轮机构
精品
精品
如有侵权请联系告知删除
，感谢你们的配合！
外啮合内啮合
基本符号及可
用符号
名称
棘轮机构外啮合内啮合
基本符号及可
用符号
精品。
机构的组成及运动简图的绘制
1.构件数目与实际相同
2.运动副的性质、数目与实际相符 3.运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构 成比例。 机构运动简图应满足的思路： 先两头， 先定原动部分和工作部分（一般位于传动线路末 后中间， 端），弄清运动传递路线，确定构件数目及运动副 从头至尾走一遍， 的类型，并用符号表示出来。 数数构件是多少， 再看它们怎相联。
3 2 1 4
偏心泵 动画
§1.3
平面机构的自由度计算
作平面运动的刚体在空间的位置需 要三个独立的参数（x，y, θ）才能 唯一确定。 θ (x , y)
x y
F=3
单个自由构件的自由度为 3
y y
2
y x
1 θ 1 x 1
2
x
2
S
R=2, F=1 R=2, F=1 R=1, F=2
运动副 回转副 移动副 高 副
自由度数 1（θ） + 1（x） + 2（x,θ） +
约束数 2（x，y） =3 2（y，θ）=3 1（y） =3
结论：构件自由度＝3－约束数
§1.3
活动构件数 数 n
平面机构的自由度计算
构件总自由度 3× n 低副约束数 2 × PL (低副数) 高副约束
1 × Ph (高副数)
计算公式： F=3n－(2PL +Ph ) 要求：记住上述公式，并能熟练应用。
5 4 1 E 6 7 C F
举例：④计算图示圆盘锯机构的自由度。 解：活动构件数n= 7 低副数PL= 6 高副数PH=0 F=3n － 2PL － PH =3×7 －2×6 －0 =9 计算结果肯定不对！
B D
2
8 3 A
§1.3
平面机构的自由度计算
常用机构运动简图
机架是回转副的一部分
连杆
曲柄（或摇杆）
偏心轮
导杆
滑块
多杆构件及其组成部分
基本符号及可用符号
空间机构
单副元素构件
双副元素构件
构件是回转副的一部分
机架是回转副的一部分
连杆
曲柄（或摇杆）
偏心轮
导杆
滑块
多杆构件及其组成部分
名称
三副元素构件
机构示例
基本符号及可用符号
凸轮机构
名称
盘形凸轮
移动凸轮
空间凸轮
圆柱凸轮
常用机构运动简图
机构构件的运动
名称
单向运动
具有停留的单向运动
具有局部反向的单向运动
往复运动
在两个极限位置停留的往复运动
运动终止
基本符号
直线运动回转运动
运动刷
名称
回转副
棱柱副
（移动副）
螺旋副
圆柱副
球销副
球面副
基本符号
多杆构件及其组成部分
名称
单副元素构件
双副元素构件
基本符号及可用符号
平面机构
构件是回转副的一部分
圆锥凸轮
双曲面凸轮
基本符号
可用符号
凸轮从动杆
名称
尖顶从动杆
曲面从动杆
滚子从动杆
平底从动杆
基本符号
槽轮机构和棘轮机构
名称
可用符号
名称
棘轮机构
外啮合
内啮合
基本符号及可用符号
连杆
曲柄（或摇杆）
偏心轮
导杆
滑块
多杆构件及其组成部分
基本符号及可用符号
空间机构
单副元素构件
双副元素构件
构件是回转副的一部分
机架是回转副的一部分
连杆
曲柄（或摇杆）
偏心轮
导杆
滑块
多杆构件及其组成部分
名称
三副元素构件
机构示例
基本符号及可用符号
凸轮机构
名称
盘形凸轮
移动凸轮
空间凸轮
圆柱凸轮
常用机构运动简图
机构构件的运动
名称
单向运动
具有停留的单向运动
具有局部反向的单向运动
往复运动
在两个极限位置停留的往复运动
运动终止
基本符号
直线运动回转运动
运动刷
名称
回转副
棱柱副
（移动副）
螺旋副
圆柱副
球销副
球面副
基本符号
多杆构件及其组成部分
名称
单副元素构件
双副元素构件
基本符号及可用符号
平面机构
构件是回转副的一部分
圆锥凸轮
双曲面凸轮
基本符号
可用符号
凸轮从动杆
名称
尖顶从动杆
曲面从动杆
滚子从动杆
平底从动杆
基本符号
槽轮机构和棘轮机构
名称
可用符号
名称
棘轮机构
外啮合
内啮合
基本符号及可用符号
机构及机构运动简图
• 两构件之间构成多个运动副时
• 两构件某两点之间的距离在运动过程中始终保持不 变时
• 联接构件与被联接构件上联接点的轨迹重合时
• 机构中对运动不起作用的对称部分
– 虚约束的处理方法
• 计算自由度时将虚约束排除
– 虚约束的作用
• 改善构件的受力情况
6/5/2020 4:1•4 A传M 递较大功率 机械基础——第一章
– 实例一——内燃机
+
6/5/2020 4:14 AM
6
+
5'
6
= 5'
5
机械基础——第一章
1
2
1
3
4' 4
15
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
– 实例二——颚式破碎机
1. 机架 2. 偏心轴
5. 带轮
3. 动颚板
6/5/2020 4:14 AM
4.肘板机械基础——第一章
16
2 机构及机构运动简图
能量转换
机械
总称
运动单元 固定件：机架
制造单元
原动件：主动件
从动件：随原动件运动的其余构件
– 机构中构件的分类 6/5/2020 4:14 AM
机械基础——第一章
4
2 机构及机构运动简图
2.3 运动副
– 构件的自由度
构件所具有的独立运动的数目（或确定构件位置的 独立参变量的数目）
– 一个作平面运动的自由构件具有 三个独立运动数
D5
F n= 7
46 1E 7 C
PL= 6 PH= 0
因为存在复 合铰链！！
2
3
B
8A
F=3n － 2PL － PH =9
机械设计基础第章运动简图
平面高副
两构件通过点或线接触组成的运动副称
为高副。 图1-3a)中的车轮与钢轨、图b)中凸轮
与从动件、图c)中轮齿1与轮齿2分别在
接触点处组成高副。
第四页，编辑于星期五：十一点 三十七分。
§1-2 机械系统的运动简图设计
实际构件的外形和结构往往很复杂，在 研究机械运动时，为简化问题，有必要撇开 那些与运动无关的构件外形和运动副的具体 构造，仅用简单线条和规定符号来表示构件 和运动副，并按比例定出各运动副的位置。 这种说明机构各构件间相对运动关系的简化 图形，称为机构运动简图。
= 3×2-2×2-1=1
第二十五页，编辑于星期五：十一点 三十七分。
局部自由度
局部自由度 — 与输出构件运动无关的 自由度。
不难看出，在这个机构中，无论滚子是否 转动或转动快慢，滚子中心的运动规律 (即输出构件的运动规律)都不会受到影响。
可设想将滚子与推杆（输出构件）焊成 一体(转动副也随之消失)。
第九页，编辑于星期五：十一点 三十七分。
例：试绘制内燃机的机构运动简图
解：1）分析运动，确定构件的
类型和数量
进气阀3
2）确定运动副的类型和数
目
3）选取比例尺，根据机
构运动尺寸，定出各运动副间的 相对位置
活塞2 顶杆8 连杆5
曲轴6
4）画出各运动副和机构 符号，并表示出各构件
齿轮 10
排气阀 4气缸体 1
第三十页，编辑于星期五：十一点 三十七分。
例3：牛头刨床主体机构
F=3n－2Pl －Ph =3×6－2×8－1=1
第三十一页，编辑于星期五：十一点 三十七分。
小结
第三十二页，编辑于星期五：十一点 三十七分。
机构运动简图
2
2
2
1
1
1
(a)
(b)
(c)
图 5 转动副的表示方法
2) 移动副
两构件组成移动副的表示方法如图6(a)、 (b)、 (c)所示。 移 动副的导路必须与相对移动方向一致。
1
2 1
2 (a)
1 2
1 2
(b)
21 1
2
(c)
图 6 移动副的表示方法
3) 平面高副 两构件组成高副的表示方法如图7所示。 其运动简图
中应画出两构件接触处的曲线轮廓。
凸轮副：
齿轮副：
2
2
1
1
图 7 高副的表示方法
了解：
2、 构件的表示方法
构件可用直线、 三角形或方块等图形表示。 图8(a)表示参与组成 两个转动副的构件; 图8(b)表示参与组成一个转动副和一个移动副 的构件； 图8(c)表示参与组成三个转动副的构件, 它一般用三角形 表示, 在三角形内加剖面线或在三个内角上涂上焊缝标记, 表明三 角形为一个构件； 若三个转动副在同一直线上, 则可用跨越半圆 符号来连接直线, 如图8(d)所示。
(2) 移动副: 若组成运动副的两个构件只能沿轴线 相对移动, 则称为移动副。
y
O 12
x
图 3 移动副
转动副、移动副实例
2）高副 两构件通过点、 线接触所构成的运动副称为高副。
图 4 高副
齿轮副实例
2、 构件
机 架——机构中的固定构件；一般机架相 对地面固定不动，但当机构安装在运动的机 械上时则是运动的。
对运动的性质, 确定构件的数目、 运动副的类型和数目。
(3) 合理选择视图平面： 选择多数构件所在的运动平面或平行于运动平面的平
机械设计-运动副和平面机构运动简图
图4-1.1 点、线、面接触
运动副按两个构件的运动关系分为平面运动副和空间运动副；按其接触形式分为点、 线接触的高副和面接触的低副；按其相对运动形式分为转动副(回转副或铰链)、移动副、 螺旋副和球面副。
图4-1.1 点、线、面接触
在平面机构中，两个构件之间通过面 接触而组成的运动副称为低副。根据两个构 件之间的相对运动形式，低副又可分为转动 副和移动副。
运动副和平面机构运 动简图
01 转动副
运动副和平面 机构运动简图
02 移动副 03 齿轮副
04 凸轮副
05 平面机构运动简图
从运动的角度看，机器、机构是由 构件组成的，机器中做独立运动的单元 称为构件，各构件之间具有确定的相对 运动，如图中的构件1、2、3、4。这种 具有确定相对运动的连接叫做运动副， 1-2、2-3、3-4分别构成一个运动副。
例、绘制图4-11所示颚式破碎机的机构运动简图
(1)分析机构的组成及运动情况。偏心轴1跟带轮5 连成一体为主动件，动颚板2和肘板3为从动件， 定颚板和D 固定处为机架，该机构由机架和三个活 动构件组成。
(2)确定运动副的类型及其数目。偏心轴1与机架组 成转动副A；偏心轴1与动颚板2组成转动副B；肘 板3与动颚板2组成转动副C；肘板3与机架组成转 动副D。可见该机构共有四个转动副。
外啮合 圆柱齿 轮传动
图4-1.8 移动副的表示方法
2. 构件的表示方法
构件用直线或小方块等来表示，画有斜线的表示机架，如图4-1.10所示。
图4-1.10 齿轮副和 凸轮副的 表示方法
3. 绘制平面机构运动简图的步骤
(1)分析机构的组成和运动情况。观察机构的运动情况，找出主动件、从动件和机架。从主 动件开始，沿着传动路线分析各构件间的相对运动关系，确定机构中构件的数目。 (2)确定运动副的类型及其数目。 (3)选择视图平面。 (4)选取适当的比例尺，绘制机构运动简图。 (5)从原动件开始，按传动顺序标出各构件的编号和运动副代号。在原动件上标出箭头表示 其运动方向。
运动副按两个构件的运动关系分为平面运动副和空间运动副；按其接触形式分为点、 线接触的高副和面接触的低副；按其相对运动形式分为转动副(回转副或铰链)、移动副、 螺旋副和球面副。
图4-1.1 点、线、面接触
在平面机构中，两个构件之间通过面 接触而组成的运动副称为低副。根据两个构 件之间的相对运动形式，低副又可分为转动 副和移动副。
运动副和平面机构运 动简图
01 转动副
运动副和平面 机构运动简图
02 移动副 03 齿轮副
04 凸轮副
05 平面机构运动简图
从运动的角度看，机器、机构是由 构件组成的，机器中做独立运动的单元 称为构件，各构件之间具有确定的相对 运动，如图中的构件1、2、3、4。这种 具有确定相对运动的连接叫做运动副， 1-2、2-3、3-4分别构成一个运动副。
例、绘制图4-11所示颚式破碎机的机构运动简图
(1)分析机构的组成及运动情况。偏心轴1跟带轮5 连成一体为主动件，动颚板2和肘板3为从动件， 定颚板和D 固定处为机架，该机构由机架和三个活 动构件组成。
(2)确定运动副的类型及其数目。偏心轴1与机架组 成转动副A；偏心轴1与动颚板2组成转动副B；肘 板3与动颚板2组成转动副C；肘板3与机架组成转 动副D。可见该机构共有四个转动副。
外啮合 圆柱齿 轮传动
图4-1.8 移动副的表示方法
2. 构件的表示方法
构件用直线或小方块等来表示，画有斜线的表示机架，如图4-1.10所示。
图4-1.10 齿轮副和 凸轮副的 表示方法
3. 绘制平面机构运动简图的步骤
(1)分析机构的组成和运动情况。观察机构的运动情况，找出主动件、从动件和机架。从主 动件开始，沿着传动路线分析各构件间的相对运动关系，确定机构中构件的数目。 (2)确定运动副的类型及其数目。 (3)选择视图平面。 (4)选取适当的比例尺，绘制机构运动简图。 (5)从原动件开始，按传动顺序标出各构件的编号和运动副代号。在原动件上标出箭头表示 其运动方向。
机构及机构运动简图
D C
4.肘板
D
C
1
17
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
思考——如图所示的破碎机应如何绘制运动简图？？
A B
E
4/15/2020
DC
FG
18
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
练习
4/15/2020
19
练习1解答
3
C23 4
2
B12
1
A14
C234
3
2
4
B12
1
4
A14
低副约束数
3×n
2 × PL
=>
F=3n-2PL-PH
高副约束数 1 × Ph
4/15/2020
21
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构的自由度
实例一：铰链四杆机构
n=3 pL=4 ph=0 F=3n-2pL-ph=1
4/15/2020
22
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构的自由度
实例二——颚式破碎机
2
＝-1 错！
1
实际自由度 为1，为什
么？？
存在虚约束！！
4/15/2020
32
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构的自由度
虚约束定义
对机构的运动实际不起作用的约束
B 2E
C
1
4
3
A
F
D
3 2
1
A
B
4/15/2020
33
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构的自由度
虚约束出现场合
两构件之间构成多个运动副时 两构件某两点之间的距离在运动过程中始终保持不变时 联接构件与被联接构件上联接点的轨迹重合时 机构中对运动不起作用的对称部分
常用机构运动简图
经常使用机构运动简图之吉白夕凡创作
机构构件的运动
名称单向运动
具有停留的单向运
动
具有局部反向
的单向运动
往复运动
在两个极限位置停
留的往复运动
运动终止
基
本
符
号
直线运动回转运动
运动刷
名称回转副
棱柱副
（移动副）
螺旋副圆柱副球销副球面副
基
本
符
号
多杆构件及其组成部分名
称
单副元素构件双副元素构件
基
本
符
号
及可用符号平面机构
构件是回转副的
一部分
机架是回转副的一
部分
连杆
曲柄（或摇
杆）
偏心轮导杆
滑
块
多杆构件及其组成部分
基
本
符
号
及
可
用
符
号
空间机构单副元素构件双副元素构件
构件是回转副的一部分机架是回转副的
一部分
连杆曲柄（或摇杆）偏心轮导杆滑块
多杆构件及其组成部分
名三副元素构件机构示例
称
基
本
符
号
及
可
用
符
号
凸轮机构
名称盘形凸轮移动凸轮空间凸轮
圆柱凸轮圆锥凸轮双曲面凸轮
基
本
符
号
可
用
符
号
凸轮从动杆
名
称
尖顶从动杆曲面从动杆滚子从动杆平底从动杆基
本
符
号
槽轮机构和棘轮机构
名称
槽轮机构
外啮合内啮合
基本符号及可用符号
名称
棘轮机构
外啮合内啮合
基本符号及可用符号。
机构及机构运动简图
▪ 零件
每一个单独加工的单元体(独立的加工单元)
▪ 构件
• 有相对运动的各个单元体(独立的运动单元)。可以是 单一的零件，也可以是多个零件固联成的内部没有相 对运动的刚性结构。
• 特点
– 不同构件间有相对运动 – 单一构件内部没有相对运动 – 可以是单一零件（如曲轴），也可以是多个零件组成（如
连杆）
机械
2
基
8/16/2020 3:04 PM
2 机构及机构运动简图
2.2 零件与构件
螺栓 垫圈 螺母
套 筒
连杆体 轴瓦
实体
机械
3
基
连杆盖 零件
8/16/2020 3:04 PM
构件
2 机构及机构运动简图
2.2 零件与构件 ▪ 零件、构件、机构与机器的联系
机器
一个或多个
做功或实现 能量转换
机构
确定的 相对运动
刚性联结 构件
零件
机械 总称
▪ 机构中构件的分类
运动单元
制造单元
固定件：机架 原动件：主动件 从动件：随原动件运动的其余构件
机械
4
基
8/16/2020 3:04 PM
2 机构及机构运动简图
2.3 运动副
▪ 构件的自由度
构件所具有的独立运动的数目（或确定构件位置的 独立参变量的数目）
▪ 一个作平面运动的自由构件具有 三个独立运动数
▪ 运动副
• 使构件直接接触又能保持一定形式的相对运动的连接
点接触——高副(1个约束，2个自由度)
• 按接触方式分类 线接触——高副(1个约束，2个自由度)
面接触——低副(2个约束，1个自由度)
机械
6
基
每一个单独加工的单元体(独立的加工单元)
▪ 构件
• 有相对运动的各个单元体(独立的运动单元)。可以是 单一的零件，也可以是多个零件固联成的内部没有相 对运动的刚性结构。
• 特点
– 不同构件间有相对运动 – 单一构件内部没有相对运动 – 可以是单一零件（如曲轴），也可以是多个零件组成（如
连杆）
机械
2
基
8/16/2020 3:04 PM
2 机构及机构运动简图
2.2 零件与构件
螺栓 垫圈 螺母
套 筒
连杆体 轴瓦
实体
机械
3
基
连杆盖 零件
8/16/2020 3:04 PM
构件
2 机构及机构运动简图
2.2 零件与构件 ▪ 零件、构件、机构与机器的联系
机器
一个或多个
做功或实现 能量转换
机构
确定的 相对运动
刚性联结 构件
零件
机械 总称
▪ 机构中构件的分类
运动单元
制造单元
固定件：机架 原动件：主动件 从动件：随原动件运动的其余构件
机械
4
基
8/16/2020 3:04 PM
2 机构及机构运动简图
2.3 运动副
▪ 构件的自由度
构件所具有的独立运动的数目（或确定构件位置的 独立参变量的数目）
▪ 一个作平面运动的自由构件具有 三个独立运动数
▪ 运动副
• 使构件直接接触又能保持一定形式的相对运动的连接
点接触——高副(1个约束，2个自由度)
• 按接触方式分类 线接触——高副(1个约束，2个自由度)
面接触——低副(2个约束，1个自由度)
机械
6
基
第2章--机构运动简图
2
C: 复合铰链 M 和 N 、 E 虚约束 和F: G: 局部自由度
小结：
1、运动副的定义和分类 运动副：由两构件直接接触形成的可动联接
分类：高副(点或线接触的运动副)和低副(面接触的运动副)
2、能绘制机构运动简图 3、重点掌握平面机构的自由度计算及注意事项，明确复合铰链 局部自由度、虚约束等
1）平面机构自由度的计算公式： F 3n 2PL PH
F 3n 2PL PH 34 24 2
2
n7 PL 10 PH 0
F 3n 2PL PH 3 7 210 0
1
n4 PL 4 PH 2
F 3n 2PL PH 34 24 2
2
n7 PL 10 PH 0
F 3n 2PL PH 3 7 210 0
1
n9
用图形符号表示高副时，一 般需把两构件在接触点处的 曲线轮廓画出(图a)，但对于 齿轮机构，习惯上只画出两 齿轮的节圆(见表1-1)。
二、 构件的分类及其表示符号
1. 构件的分类
机 架 —机构中的固定构件； 支撑活动件，只有一个
原动件 主动件
—按给定已知运动规律独立运 动的构件；一般机构有一个
常在其上给出表示其运动形式 的箭头。
1）平行四边形结构
A
2）两构件之间构成多个转动轴线 重合的转动副；
3）两构件之间构成多个导路平行 的移动副；
虚约束常出现在下列场合：
1）平行四边形结构 2）两构件之间构成多个转动轴线重合的转动副； 3）两构件之间构成多个导路平行的移动副；
4）机构中对传递运动不起独立作用的对称部分
5）两构件多点接触形成平面高副，
5、给各构件和运动副编号，并在 原动件上用箭头表示其运动形式和 方向
C: 复合铰链 M 和 N 、 E 虚约束 和F: G: 局部自由度
小结：
1、运动副的定义和分类 运动副：由两构件直接接触形成的可动联接
分类：高副(点或线接触的运动副)和低副(面接触的运动副)
2、能绘制机构运动简图 3、重点掌握平面机构的自由度计算及注意事项，明确复合铰链 局部自由度、虚约束等
1）平面机构自由度的计算公式： F 3n 2PL PH
F 3n 2PL PH 34 24 2
2
n7 PL 10 PH 0
F 3n 2PL PH 3 7 210 0
1
n4 PL 4 PH 2
F 3n 2PL PH 34 24 2
2
n7 PL 10 PH 0
F 3n 2PL PH 3 7 210 0
1
n9
用图形符号表示高副时，一 般需把两构件在接触点处的 曲线轮廓画出(图a)，但对于 齿轮机构，习惯上只画出两 齿轮的节圆(见表1-1)。
二、 构件的分类及其表示符号
1. 构件的分类
机 架 —机构中的固定构件； 支撑活动件，只有一个
原动件 主动件
—按给定已知运动规律独立运 动的构件；一般机构有一个
常在其上给出表示其运动形式 的箭头。
1）平行四边形结构
A
2）两构件之间构成多个转动轴线 重合的转动副；
3）两构件之间构成多个导路平行 的移动副；
虚约束常出现在下列场合：
1）平行四边形结构 2）两构件之间构成多个转动轴线重合的转动副； 3）两构件之间构成多个导路平行的移动副；
4）机构中对传递运动不起独立作用的对称部分
5）两构件多点接触形成平面高副，
5、给各构件和运动副编号，并在 原动件上用箭头表示其运动形式和 方向
常用机构运动简图
圆锥凸轮
双曲面凸轮
基本符号
可用符号
凸轮从动杆
名称
尖顶从动杆
曲面从动杆
滚子从动杆
平底从动杆
基本符号
槽轮机构和棘轮机构
名称
槽轮机构
外啮合
内啮合
基本符号及可用符号
名称
棘轮机构
外啮合
内啮合
基本符号及可用符号
机架是回转副的一部分
连杆
曲柄（或摇杆）
偏心轮
导杆
滑块
多杆构件及其组成部分
基本符号及可用符号
空间机构
单副元素构件
双副元素构件
构件是回转副的一部分
机架是回转副的一部分
连杆
曲柄（或摇杆）
偏心轮
导杆
滑块
多杆构件及其组成部分
名称
三副元素构件
机构示例
基本符号及可用符号
凸轮机构
名称
盘形凸轮
移动凸轮
空间凸轮
圆柱凸轮
常用机构运动简图
机构构件的运动
名称
单向运动
具有停留的单向运动
具有局部反向的单向运动
往复运动
在两个极限位置停留的往复运动
运动终止
基本符号
直线运动回转运动
运动刷
名称
回转副
棱柱副
（移动副）
螺旋副
圆柱副
球销副
球面副
基本符号
多杆构件及其组成部分
名称
单副元素构件
双副元素构件基本符号及可用符号源自平面机构构件是回转副的一部分
双曲面凸轮
基本符号
可用符号
凸轮从动杆
名称
尖顶从动杆
曲面从动杆
滚子从动杆
平底从动杆
基本符号
槽轮机构和棘轮机构
名称
槽轮机构
外啮合
内啮合
基本符号及可用符号
名称
棘轮机构
外啮合
内啮合
基本符号及可用符号
机架是回转副的一部分
连杆
曲柄（或摇杆）
偏心轮
导杆
滑块
多杆构件及其组成部分
基本符号及可用符号
空间机构
单副元素构件
双副元素构件
构件是回转副的一部分
机架是回转副的一部分
连杆
曲柄（或摇杆）
偏心轮
导杆
滑块
多杆构件及其组成部分
名称
三副元素构件
机构示例
基本符号及可用符号
凸轮机构
名称
盘形凸轮
移动凸轮
空间凸轮
圆柱凸轮
常用机构运动简图
机构构件的运动
名称
单向运动
具有停留的单向运动
具有局部反向的单向运动
往复运动
在两个极限位置停留的往复运动
运动终止
基本符号
直线运动回转运动
运动刷
名称
回转副
棱柱副
（移动副）
螺旋副
圆柱副
球销副
球面副
基本符号
多杆构件及其组成部分
名称
单副元素构件
双副元素构件基本符号及可用符号源自平面机构构件是回转副的一部分
第八章 平面机构及运动简图
2 2 2 2 1 1 1 1 2
转动副：
1
1 2 2 1 2 2
1 2 1 2
移动副：
1
§8-3 平面机构的运动简图 3．齿轮（不指明齿线）符号及指明齿线的齿轮符号， 如图所示，在每一种类型中，左边的为基本符号，右边的 为可用符号。
圆柱齿轮（不指明齿线）
圆锥齿轮（不指明齿线）
直齿圆柱齿轮
斜齿圆柱齿轮
2.原动件 机构中作独立运动的构件称为原动件。原动 件是机构中输入运动的构件，故也称主动件。每个机构都 应至少有一个原动件。 3.从动件 机构中除了机架和原动件以外的其他构件均 称为从动件（其中包括输出构件）。
§8-1 机构及其组成
三、零件和构件 零件是指机器中不可拆的每一个最基本的制造单元体。 零件可分为两类：一类是通用零件，即在各类机械中常见 的零件，如齿轮、轴、螺栓和弹簧等；另一类是专用零件， 是指在专用机械中特有的零件，如叶片、犁铧和枪栓等。
第八章 平面机构及运动简图
第八章 平面机构及运动简图
§8-1 机构及其组成 §8-2 运动副及其分类
§8-3 平面机构的运动简图
第八章 平面机构及运动简图
基本要求
1．了解机构的组成；理解并掌握运动副概念；
运动副的分类。
2．掌握平面机构简图的绘制和应用。
§8-1 机构及其组成
机械是机器和机构的总称。 若组成机构的所有构件（指轴线或对称平面）均在同一平 面或相互平行的平面内运动的机构称为平面机构，否则就称为 空间机构。 一、机器
A 4 B 1 2 D
3
4
§8-3 平面机构的运动简图 例2：活塞泵
§8-3 平面机构的运动简图
例3：绘制手动冲床机构的机构运动简图。
转动副：
1
1 2 2 1 2 2
1 2 1 2
移动副：
1
§8-3 平面机构的运动简图 3．齿轮（不指明齿线）符号及指明齿线的齿轮符号， 如图所示，在每一种类型中，左边的为基本符号，右边的 为可用符号。
圆柱齿轮（不指明齿线）
圆锥齿轮（不指明齿线）
直齿圆柱齿轮
斜齿圆柱齿轮
2.原动件 机构中作独立运动的构件称为原动件。原动 件是机构中输入运动的构件，故也称主动件。每个机构都 应至少有一个原动件。 3.从动件 机构中除了机架和原动件以外的其他构件均 称为从动件（其中包括输出构件）。
§8-1 机构及其组成
三、零件和构件 零件是指机器中不可拆的每一个最基本的制造单元体。 零件可分为两类：一类是通用零件，即在各类机械中常见 的零件，如齿轮、轴、螺栓和弹簧等；另一类是专用零件， 是指在专用机械中特有的零件，如叶片、犁铧和枪栓等。
第八章 平面机构及运动简图
第八章 平面机构及运动简图
§8-1 机构及其组成 §8-2 运动副及其分类
§8-3 平面机构的运动简图
第八章 平面机构及运动简图
基本要求
1．了解机构的组成；理解并掌握运动副概念；
运动副的分类。
2．掌握平面机构简图的绘制和应用。
§8-1 机构及其组成
机械是机器和机构的总称。 若组成机构的所有构件（指轴线或对称平面）均在同一平 面或相互平行的平面内运动的机构称为平面机构，否则就称为 空间机构。 一、机器
A 4 B 1 2 D
3
4
§8-3 平面机构的运动简图 例2：活塞泵
§8-3 平面机构的运动简图
例3：绘制手动冲床机构的机构运动简图。
第三章-机构运动简图及平面机构自由度.ppt
虚约束
• (2) 重复表示的运动副。
ko
虚约束
ko
虚约束
• (3) 对传递运动不起独立作用的对称部分。
B2
1 A
1
C C3' D
4 E
4
5 n=4, PL=5,F=2
ko
三、机构具有确定运动的条件
1.F>0; 2.原动件数等于机构自由度数。
ko
例子：试计算机构的自由度
ko
计算自由度时应注意的事项
• （1）复合铰链： • 定义：两个以上的构件同时在一处以铰链相联接，此种铰链
称为复合铰链。如下图：
为什么要研究平面机构 运动简图，它有什么意义？
ko
§3-2 平面机构运动简图
一、平面机构运动简图 用规定的符号和线条按一定的比例表
示构件和运动副间的相对位置，并能完 全反映机构运动特征的简图。
1
2
ko
二、构件和运动副的常用代表符号
1
1
2 2
1
2
11 2
2 1
2
移动副
1 1
2
2
1
1
2
2
ko
1 2
ko
第三章 平面机构的运动简图 和自由度
1.如何判定是机构？
机构的定义是？
ko
主要内容
机构的分类和组成 平面机构的运动简图 平面机构的自由度
ko
本章重要概念
• 机构 • 构件 • 运动副 • 低副 • 高副 • 自由度 • 约束 • 运动链
ko
3.1 机构的组成
组成要素
运动副 机构中的运动单元体，由 构 件 一个或若干个零件组成。
B2 A1
单个自由构件有3个自由度
• (2) 重复表示的运动副。
ko
虚约束
ko
虚约束
• (3) 对传递运动不起独立作用的对称部分。
B2
1 A
1
C C3' D
4 E
4
5 n=4, PL=5,F=2
ko
三、机构具有确定运动的条件
1.F>0; 2.原动件数等于机构自由度数。
ko
例子：试计算机构的自由度
ko
计算自由度时应注意的事项
• （1）复合铰链： • 定义：两个以上的构件同时在一处以铰链相联接，此种铰链
称为复合铰链。如下图：
为什么要研究平面机构 运动简图，它有什么意义？
ko
§3-2 平面机构运动简图
一、平面机构运动简图 用规定的符号和线条按一定的比例表
示构件和运动副间的相对位置，并能完 全反映机构运动特征的简图。
1
2
ko
二、构件和运动副的常用代表符号
1
1
2 2
1
2
11 2
2 1
2
移动副
1 1
2
2
1
1
2
2
ko
1 2
ko
第三章 平面机构的运动简图 和自由度
1.如何判定是机构？
机构的定义是？
ko
主要内容
机构的分类和组成 平面机构的运动简图 平面机构的自由度
ko
本章重要概念
• 机构 • 构件 • 运动副 • 低副 • 高副 • 自由度 • 约束 • 运动链
ko
3.1 机构的组成
组成要素
运动副 机构中的运动单元体，由 构 件 一个或若干个零件组成。
B2 A1
单个自由构件有3个自由度
常用机构运动简图
常用机构运动简图
机构构件的运动
名称单向运动具有停留的单向
运动
具有局部反向的单向运动往复运动
在两个极限位置停留
的往复运动
运动终止
基本符号直
线
运
动
回
转
运
动
运动刷
名称回转副棱柱副
（移动副）
螺旋副圆柱副球销副球面副
基本
符号
多杆构件及其组成部分名称单副元素构件双副元素构件
基本平
面
构件是回转副的一部分
机架是回转副的
一部分
连杆曲柄（或摇杆）偏心轮导杆滑块
符号及可用符号机
构
多杆构件及其组成部分
基本
符号及可用符号空
间
机
构
单副元素构件双副元素构件
构件是回转副的一部分
机架是回转副的
一部分
连杆曲柄（或摇杆）偏心轮导杆滑块
多杆构件及其组成部分
名称三副元素构件机构示例
基本
符号
及可
用符
号
凸轮机构
名称盘形凸轮移动凸轮空间凸轮
圆柱凸轮圆锥凸轮双曲面凸轮
基本
符号
可用
符号
凸轮从动杆
名称尖顶从动杆曲面从动杆滚子从动杆平底从动杆
基本
符号
槽轮机构和棘轮机构
名称
槽轮机构
外啮合内啮合
基本符号及可用符号
名称
棘轮机构
外啮合内啮合
基本符号及可用符号。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机械基础——第一章
20
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构的自由度
运动链（或机构）的自由度
运动链（或机构）具有的独立运动的数目
注：不能运动或无规则乱动的运动链不能成为机构
8/2/2020 9:09 AM
机械基础——第一章
8
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
定义
不考虑与运动无关的因素而仅用简单的线条和符号代表构件与运 动副，并按一定比例表示各构件间的相对运动关系的简单图形。
作用
表示机构的组成和运动情况 作为运动分析和动力分析的依据
图2-8 内燃机
机械基础——第一章
6
5'
凸轮机构
14
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
实例一——内燃机
+
8/2/2020 9:09 AM
6
+
5'
6
= 5'
5
机械基础——第一章
1
2
1
3
4 4'
15
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
实例二——颚式破碎机
2. 偏心轴
1. 机架
5. 带轮
机械基础——第一章
2
2 机构及机构运动简图
2.2 零件与构件
螺栓 垫圈 螺母
套 筒
连杆体 轴瓦
实体
8/2/2020 9:09 AM
连杆盖 零件
机械基础——第一章
构件
3
2 机构及机构运动简图
2.2 零件与构件
零件、构件、机构与机器的联系
确定的
一个或多个
相对运动
刚性联结
机器
机构 做功或实现
构件
零件
能量转换
如图所示，在 Oxy坐标系中，构件S 可随其上任一点A沿x轴、y轴方向移 动和绕A点转动。即一个作平面运动 的自由构件具有三个自由度。
图2-5 构件的平面运动
8/2/2020 9:09 AM
机械基础——第一章
5
2 机构及机构运动简图
2.3 运动副
约束
对独立运动所加的限制。每加上一个约束，构件便失去一自由 度。
机械 总称
运动单元
固定件：机架
制造单元
机构中构件的分类 原动件：主动件
从动件：随原动件运动的其余构件
8/2/2020 9:09 AM
机械基础——第一章
4
2 机构及机构运动简图
2.3 运动副
构件的自由度
构件所具有的独立运动的数目（或确定构件位置的独立参变量 的数目）
一个作平面运动的自由构件具有 三个独立运动数
8/2/2020 9:09 AM
机械基础——第一章
7
2 机构及机构运动简图
2.4 运动链
定义
两个以上的构件通过运动副的联接而构成的系统。
分类
开式链：运动链的各构件不构成首尾封闭的系统。 闭式链：运动链的各构件构成了首尾封闭的系统。
机构
将运动链的一个构件固定为机架，其中的一个或几个原动件作独 立运动时，其余从动件即随之作确定的运动
思考——如图所示的破碎机应如何绘制运动简图？？
A B
E
8/2/2020 9:09 AM
机械基础——第一章
DC
FG
18
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
练习
8/2/2020 9:09 AM
机械基础——第一章
19
练习1解答
3
C23 4
2
B12
1
A14
C234
3
2
4
B12
1
4
A14
8/2/2020 9:09 AM
运动副
使构件直接接触又能保持一定形式的相对运动的连接
按接触方式分类
点接触——高副(1个约束，2个自由度) 线接触——高副(1个约束，2个自由度) 面接触——低副(2个约束，1个自由度)
8/2/2020 9:09 AM
机械基础——第一章
6
2 机构及机构运动简图
2.3 运动副
典型运动副
转动副和移动副分别 转动副和移动
零件
每一个单独加工的单元体(独立的加工单元)
构件
有相对运动的各个单元体(独立的运动单元)。可以是单一的零 件，也可以是多个零件固联成的内部没有相对运动的刚性结构。 特点
不同构件间有相对运动 单一构件内部没有相对运动 可以是单一零件（如曲轴），也可以是多个零件组成（如连杆）
8/2/2020 9:09 AM
是低副还是高副？
副都是低副
转动副
使两个构件的相对移动受到约束， 而只有一个独立相对转动自由度 的运动副。也称为回转副或铰链。 如铰链、轴与轴承等。
移动副
使构件的一个相对移动和相对转 动受到约束，而只有一个方向独 立相对移动自由度的运动副。也 称为棱柱副。如汽缸与活塞、滑 块与导轨等。
图2-6 典型运动副
3. 动颚板
4.肘板
8/2/2020 9:09 AM
机械基础——第一章
16
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
实例二——颚式破碎机
2. 偏心轴
1. 机架
5. 带轮
A
B
A
2
1
B
3. 动颚板
8/2/2020 9:09 AM
C D C
4.肘板
机械基础——第一章
D
1
17
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
构件与运动副的表示
常用运动副的符号 一般构件的表示方法 常用机构运动简图符号
如何用简单的 线条和符号表 示构件和运动
副？？？
8/2/2020 9:09 AM
机械基础——第一章
9
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
绘图步骤
分析清楚所要绘制机械的结构和动作原理。 从原动件开始，按照运动传递的顺序，仔细分析各构件相对运 动的性质，确定运动副的类型和数目。 合理选择视图平面，通常选择与大多数构件的运动平面相平行 的平面为视图平面。 选取适当的长度比例尺，按一定的顺序进行绘图，并将比例尺 标注图上。
8/2/2020 9:09 AM
图2-8 内燃机
机械基础——第一章
曲柄滑块机构
12
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
实例一——内燃机
8/2/2020 9:09 AM
图2-8 内燃机
机械基础——第一章
齿轮机构
13
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
实例一——内燃机
8/2/2020 9:09 AM
2 机构及机构运动简图
2.1 机构
概念
用于传递运动或改变运动形式的用各种机件组合而成的组合体。
实例——内燃机
齿轮机构 曲柄滑块机构 凸轮机构
可见，机构是一 个组合体，如何
进行细分？
图2-4 内燃机工作原理图
8/2/2020 9:09 AM
机械基础——第一章
1
2 机构及机构运动简图
2.2 零件与构件
8/2/2020 9:09 AM
机械基础——第一章
10
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
注意事项
画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副的性质。
图2-7 构件的表示方法
8/2/2020 9:09 AM
机械基础——第一章
11
2 机构及机构运动简图
2.4 平面机构运动简图
实例一——内燃机