机械设计-机构简图
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第三章机构运动简图及平面机构自由度
3. 机构运动简图中运动副的表示方法
机构运动简图中运动副(转动副、移动副 的表示方法如前面 机构运动简图中运动副 转动副、移动副)的表示方法如前面 转动副 所述。 所述。 需要注意的是：移动副的导路必须与相对移动方向一致。 需要注意的是：移动副的导路必须与相对移动方向一致。表 示机架的构件需画上阴影线（见书中表 示机架的构件需画上阴影线（见书中表3-3 ）。
机械设计基础
2、运动副按其所能产生相对运动形式分为转动副、移动副、 、运动副按其所能产生相对运动形式分为转动副、移动副、 螺旋副和球面副等。 螺旋副和球面副等。 3、如果构成运动副的两构件间相对运动是平面运动， 则称 、如果构成运动副的两构件间相对运动是平面运动， 为平面运动副； 为平面运动副；如果构成运动副的两构件间相对运动是空间 运动，则称为空间运动副。 运动，则称为空间运动副。 （一）低副——两运动副元素通过面接触所构成的运动副。 两运动副元素通过面接触所构成的运动副。 低副 两运动副元素通过面接触所构成的运动副 转动副和移动副都属于低副。 转动副和移动副都属于低副。 都属于低副 转动副——两构件间只能作相对转动的低副 称为 转动副 两构件间只能作相对转动的低副称为 ⑴ 转动副 两构件间只能作相对转动的低副 称为转动副 或铰链。转动副及其简图符号表示如下图所示。如果转动副 铰链。转动副及其简图符号表示如下图所示。 中的一个构件为固定构件，则该转动副又称为固定铰链， 中的一个构件为固定构件，则该转动副又称为固定铰链，否 固定铰链 则称为活动铰链。 则称为活动铰链面机构运动简图
五方面（定义、绘制机构运动简图的目的、运动副的表 五方面（定义、绘制机构运动简图的目的、 示方法、构件的表示方法、绘制机构运动简图的步骤） 示方法、构件的表示方法、绘制机构运动简图的步骤）
机构运动简图中运动副(转动副、移动副 的表示方法如前面 机构运动简图中运动副 转动副、移动副)的表示方法如前面 转动副 所述。 所述。 需要注意的是：移动副的导路必须与相对移动方向一致。 需要注意的是：移动副的导路必须与相对移动方向一致。表 示机架的构件需画上阴影线（见书中表 示机架的构件需画上阴影线（见书中表3-3 ）。
机械设计基础
2、运动副按其所能产生相对运动形式分为转动副、移动副、 、运动副按其所能产生相对运动形式分为转动副、移动副、 螺旋副和球面副等。 螺旋副和球面副等。 3、如果构成运动副的两构件间相对运动是平面运动， 则称 、如果构成运动副的两构件间相对运动是平面运动， 为平面运动副； 为平面运动副；如果构成运动副的两构件间相对运动是空间 运动，则称为空间运动副。 运动，则称为空间运动副。 （一）低副——两运动副元素通过面接触所构成的运动副。 两运动副元素通过面接触所构成的运动副。 低副 两运动副元素通过面接触所构成的运动副 转动副和移动副都属于低副。 转动副和移动副都属于低副。 都属于低副 转动副——两构件间只能作相对转动的低副 称为 转动副 两构件间只能作相对转动的低副称为 ⑴ 转动副 两构件间只能作相对转动的低副 称为转动副 或铰链。转动副及其简图符号表示如下图所示。如果转动副 铰链。转动副及其简图符号表示如下图所示。 中的一个构件为固定构件，则该转动副又称为固定铰链， 中的一个构件为固定构件，则该转动副又称为固定铰链，否 固定铰链 则称为活动铰链。 则称为活动铰链面机构运动简图
五方面（定义、绘制机构运动简图的目的、运动副的表 五方面（定义、绘制机构运动简图的目的、 示方法、构件的表示方法、绘制机构运动简图的步骤） 示方法、构件的表示方法、绘制机构运动简图的步骤）
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。
机械设计平面机构自由度及简图
•例3-2： 试求右图平面四杆机构的自由度。
解：机构中共有3个活动构件，4个低副（转动副）， 即n=3，PL=4，PH=0，根据式（3-1）求得机构的自由度 F=3n-2PL-PH =3×3-2×4-0=1
2
原动件数=机构自由度
当Ｆ＝原动件的数目→机构有确定运动 (F=0不动；多于不确定;少于破坏）
4）确定比例尺，
μ
实际尺寸（mm） 图上尺寸（mm）
5）用规定的符号和线条绘制成间图。（从原动件开始画）
例5
§3-3 平面机构的自由度及其具有确定运动的条件
一、 平面机构的自由度的计算 ➢计算机构自由度（设n个活动构件，PL个低副，PH个高副）：
F=3n-2PL-PH （3-1）
说明：n个活动构件（不包括机架）共有3n个自由度，当用PL个低副和机架相联组成机构后， 便受到2PL个约束（每个低副提供两个约束，1个自由度）； PH个高副受到PH个约束（提供一 个约束，2个自由度）。
解： F 3 7 210 0 1
（2）局部自由度
➢ 与输出件运动无关的自由度称局部自由度。 （无论“滚子3”转与不转，都不影响“推杆2”的运动）。
4
D
2
C
3
B 1
A
4
D
2
B 1
A
F= 3×3−2×3−1=2 F= 3×2−2×2−1=1
（3）虚约束：
➢在特殊的几何条件下，有些约束所起的限制作用是重复的，这种 不起独立限制作用的约束称为虚约束。 (虚约束虽然对运动不起作用，但可以增加构件的刚性) 例3-7：试求下图大筛子机构的自由度。
（三）机构
• 机构是由构件通过运动副连接而成的 • 原动件：按给定运动规律独立运动的构件 • 从动件：其余的活动构件 • 机 架：固定不动的构件
机械设计基础第四章平面机构运动简图及自由度
2) 2) F≥1时，原动件数大于机构自由度，机构遭到 破坏；原动件数小于机构自由度，机构运动不确定。 只有当原动件数目等于机构自由度数时，机构才有 确定的运动。
三、计算机构自由度时应注意的几种情况
1）复合铰链
由三个或三个以上构件组成的轴线重合的转动副称为复合铰链。
由m个构件组成的复合铰链应含有(m-1)个转动副。
两构件用运动副联接后，彼此的相对运动受到某些约束。每个 低副引入两个约束，每个高副引入一个约束。
设某平面机构，除机架外共有n个活动构件，又有pL个 低副和pH个高副，根据自由构件的自由度、运动副引入 的约束，活动构件之间的关系，可以得出平面机构自由 度的计算公式如下：
平面机构的自由度 F = 3n - 2PL – PH
一、构件及其自由度
一个自由构件作平面运动时， 具有三个独立运动；沿x轴和y轴 的移动以及绕垂直于xOy平面内 任一点A转动。
一个作平面运动的自由构件 具有三个自由度。
二、运动副与约束
运动副：机构中两构件直接接触的可动联接。
运动副元素：两构件上参加接触而构成运动的部分， 如点、线、面。 约 束：两构件用运动副联接后，彼此的相对运动受 到某些限制。
b.两构件上某两点间 的距离在运动过程中 始终保持不变时；
c.联接构件与被联接 构件上联接点的轨迹 重合时；
虚约束经常发生的场合：
d.机构中对运动不起作用的对称部分。
e.两构件组成若干个轴线互相重合的转动副.
采用虚约束是为了改善构件的受力情况； 传递较大功率；或满足某种特殊需要。
例题1
n=8 Pl=11 Ph=1 F=1
§4.2.2 平面机构运动简图
机构运动简图是用规定的运动副符号及代表构件的线条来表 示机构的运动特性，并按一定的比例画成的简单图形。并利 用机构运动简图对机构进行结构、运动和动力等分析。
三、计算机构自由度时应注意的几种情况
1）复合铰链
由三个或三个以上构件组成的轴线重合的转动副称为复合铰链。
由m个构件组成的复合铰链应含有(m-1)个转动副。
两构件用运动副联接后，彼此的相对运动受到某些约束。每个 低副引入两个约束，每个高副引入一个约束。
设某平面机构，除机架外共有n个活动构件，又有pL个 低副和pH个高副，根据自由构件的自由度、运动副引入 的约束，活动构件之间的关系，可以得出平面机构自由 度的计算公式如下：
平面机构的自由度 F = 3n - 2PL – PH
一、构件及其自由度
一个自由构件作平面运动时， 具有三个独立运动；沿x轴和y轴 的移动以及绕垂直于xOy平面内 任一点A转动。
一个作平面运动的自由构件 具有三个自由度。
二、运动副与约束
运动副：机构中两构件直接接触的可动联接。
运动副元素：两构件上参加接触而构成运动的部分， 如点、线、面。 约 束：两构件用运动副联接后，彼此的相对运动受 到某些限制。
b.两构件上某两点间 的距离在运动过程中 始终保持不变时；
c.联接构件与被联接 构件上联接点的轨迹 重合时；
虚约束经常发生的场合：
d.机构中对运动不起作用的对称部分。
e.两构件组成若干个轴线互相重合的转动副.
采用虚约束是为了改善构件的受力情况； 传递较大功率；或满足某种特殊需要。
例题1
n=8 Pl=11 Ph=1 F=1
§4.2.2 平面机构运动简图
机构运动简图是用规定的运动副符号及代表构件的线条来表 示机构的运动特性，并按一定的比例画成的简单图形。并利 用机构运动简图对机构进行结构、运动和动力等分析。
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。
机械设计基础 平面机构的简图及其自由度
和数目 ¾ 选择视图平面和
原动件位置
¾ 绘制机构简图
机械设计基础 东华大学 唐林
24
4
2.2 平面机构运动简图
2.3 平面机构自由度
示例2
机械设计基础 东华大学 唐林
绘图步骤
1 平面机构自由度
¾ 明确机构的组成
¾ 分析机构的运动 ¾ 确定运动副种类
和数目 ¾ 选择视图平面和
原动件位置
¾ 绘制机构简图
B
C
虚约束
3
E
2
4
5
A
D
F
机械设计基础 东华大学 唐林
2.3 平面机构自由度
求解机构自由度时，应去除构成虚约束的 构件和运动副。
机构实际自由度 F = 3 × (4 −1) − 2 × (6 − 2) = 1
B
C
3
E
2
4
5
A
D
F
49
机械设计基础 东华大学 唐林
50
2.3 平面机构自由度
2.3.2 虚约束常出现的场合 1) 两个构件组成多个轴线重合的转动副
机械设计基础 东华大学 唐林
57
机械设计基础 东华大学 唐林
58
10
解计：算活图动示构“件机n构=”2自由度 F 低副 pL = 3 高副 pH = 0
机构自由度 F = 3n − 2 pL − pH = 3×2 − 2×3 − 0 = 0
F = 0 时： 3n = 2 pL+ pH
B 23 A 1C
B
A
C
活动构件自由度总数 运动副引入的约束数
35
机械设计基础 东华大学 唐林
结论
保留两个自由度 一个高副
原动件位置
¾ 绘制机构简图
机械设计基础 东华大学 唐林
24
4
2.2 平面机构运动简图
2.3 平面机构自由度
示例2
机械设计基础 东华大学 唐林
绘图步骤
1 平面机构自由度
¾ 明确机构的组成
¾ 分析机构的运动 ¾ 确定运动副种类
和数目 ¾ 选择视图平面和
原动件位置
¾ 绘制机构简图
B
C
虚约束
3
E
2
4
5
A
D
F
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2.3 平面机构自由度
求解机构自由度时，应去除构成虚约束的 构件和运动副。
机构实际自由度 F = 3 × (4 −1) − 2 × (6 − 2) = 1
B
C
3
E
2
4
5
A
D
F
49
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50
2.3 平面机构自由度
2.3.2 虚约束常出现的场合 1) 两个构件组成多个轴线重合的转动副
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57
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58
10
解计：算活图动示构“件机n构=”2自由度 F 低副 pL = 3 高副 pH = 0
机构自由度 F = 3n − 2 pL − pH = 3×2 − 2×3 − 0 = 0
F = 0 时： 3n = 2 pL+ pH
B 23 A 1C
B
A
C
活动构件自由度总数 运动副引入的约束数
35
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结论
保留两个自由度 一个高副
《机械设计基础》平面机构运动简图及自由度.ppt
一、按给定的行程速比系数设计四杆机构
步骤：按给定K
算出
按极限位
置几何关系 + 辅助条件
确定机构尺
寸参数。
例：3-1 已知曲柄摇杆机构的摇杆CD的长度,摆
角 和行程速比系数K,设计该机构。
本例 实质是确定曲柄转动中心A（有无穷多解）
步骤:(1)求 : 180o k 1 k 1
(2)任选D点,选比例,按CD长度和摆角，
3、双摇杆 机构
两个连架杆均为摇杆。
鹤式起重机机构简图
二、含有一个移动副的四杆机构
移动副可以看作是转动副演化而来的。 1、曲柄滑块机构
D转动副变移动副 杆3变为滑块。
2、摆动导杆机构
机架置换 杆1为机架 满足L1＞L2 4为导杆
曲柄 滑块 机构
摆动 导杆 机构
3、转动导杆机构
导杆4能整 周转动
用力P与该点从动件的速度VC间所夹锐角。
压力角 越小，传 动角 越大，有效 分力越大，传力性 能越优。
四、死点位置
摇杆为主动件，曲柄为从动件，连杆与曲柄共线的位 置。 例：避免：曲柄上装飞轮；利用：工件夹具。
第三节 平面四杆机构的设计
设计任务：根据给定运动条件，用图解 法、试验法或解析法确定机 构的尺寸参数。
当BC处于最倾斜 位置时出现最大 压力角
sin max
a
b
e
0.87411
max 60.62 °
(2)最短杆+最长杆≤其余两杆长度之和.
杆1成为曲柄,1和2必 有两次共线. 从几何关系可知: b-a+c≥d b-a+d ≥c a+b≤c+d 可得: 上述条件(a最小).
铰链四杆机构的三种类型
机构运动简图的绘制机械设计基础
要点二
优化设计
通过机构运动简图，设计师可以分析机构的运动性能，发 现潜在的设计问题，并进行优化。例如，通过分析简图中 的运动干涉或运动死点等问题，改进机构的结构或运动方 式。
在机械原理中的应用
理论分析
机构运动简图是理解和分析机械原理的基础工具。通 过简图，可以清晰地表示机构的组成、运动传递路径 和运动特性，有助于深入理解各种机械原理，如连杆 机构、齿轮机构等。
确定机构的运动副和构件数
总结词
运动副是机构中的连接方式，构件数是构成机构的独立部分。
详细描述
在确定机构的运动副和构件数时，需要仔细分析机构的运动特性和结构组成。运动副的种类和数量决定了机构的 运动特性，而构件数是构成机构的基本单元，对机构的运动和结构有重要影响。
确定机构的运动形式和运动参数
总结词
测量或计算各构件的长度 、角度、半径等几何参数 。
根据构件的运动形式和功 能选择相应的图形符号。
根据实际运动情况，用线 条表示各构件之间的相对 位置和运动轨迹。
在简图中标注各构件之间 的相对尺寸、运动方向和 速度等参数。
符号与规定
符号
机构运动简图采用统一的图形符号来 表示各构件，如直线、圆、三角形等 。
机构运动简图能够直观地反映机构的 工作原理、运动传递过程以及各构件 之间的相对运动关系，是机械设计、 分析和优化的基础。
绘制步骤
01
02030405确定机构类型和 运动形式
确定各构件的几 何参数
选择合适的图形 符号表示…
按照实际运动关 标注必要的尺寸
系绘制各…
和运动参数
根据实际机械确定其机构 类型（如连杆机构、凸轮 机构等）和运动形式（如 转动、移动等）。
机构简图(参考)
第二章平面机构运动简图和自由度
21
注意：要明确三类构件
• 固定件（机架）：机架中只有一个为机架。 • 原动件：机构中有驱动力或已知运动规律 的构件。 • 从动件：除原动件以外的所有活动构件。
第二章平面机构运动简图和自由度
22
例2-1解：1）分析运动，确 定构件的类型和数量 2）确定运动副的类型 和数目 3）选择视图平面 4）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 5）画出各运动副和机 构符号，并表示出各构 件
16
第二章平面机构运动简图和自由度
17
3. 移动副
两构件组成移动副，其导路必须与相对移动 方向一致。
第二章平面机构运动简图和自由度
18
4. 平面高副 两构件组成平面高副时，其运动简图中应画出两构 件接触处的曲线轮廓，对于凸轮、滚子，习惯划出其 全部轮廓；对于齿轮，常用点划线划出其节圆。
第二章平面机构运动简图和自由度
第二章平面机构运动简图和自由度
42
(2) 两构件组成多个转动副，且轴线重合，只 有一个转动副起约束作用，其余为约束。
◆处理方法： 计算中只计入一个转动副。
第二章平面机构运动简图和自由度
43
(3) 两构件组成多处接触点公法线重合的高副， 只考虑一处高副。
2
1
◆处理方法：计算中只计入一处高副。
第二章平面机构运动简图和自由度
2
2.运动副元素：两构件直接接触而构成运动副的 点、线、面部分。 例如：轴与轴承间构成运动副，轴的外圆柱 面与轴承内孔为运动副元素。凸轮与滚子间构成 运动副，凸轮与滚子接触部分为运动副元素。
运动副元素 运动副元素
第二章平面机构运动简图和自由度
3
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（4）按图量取尺寸，选取合适的比例尺，确定A、B、C、D四个转动 副的位置，即可绘制出机构运精动选课简件图。最后标出原动件的转动方向21 。
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。
低副构件的表示方法
精选课件
22
可以组成三个回转副的构件
精选课件
23
绘制机构运动简图的要点： ① 分析机构运动，找出机架、原动件与从动件。 ② 从原动件开始，按照运动的传递顺序，分析各构件 之间相对运动的性质，确定活动构件数目、运动副的 类型和数目。 ③ 合理选择视图平面，应选择能较好表示运动关系的 平面为视图平面。 ④ 选择合适的比例，
AB=3mm， BC=25mm， CD=14mm，
AD=22mm.
（2）曲轴3于机架7在A点构成转动副（即飞轮的回转中心）； 曲轴3与动颚板4也构成转动副，其轴心在B点（即动颚板绕曲
轴的回转几何中心）；
摆杆5分别与动颚板4和机架7在C、D两点构成转动副。
（3）其运动传递为：电机、皮带、曲轴、动颚板、摆杆。所以， 其机构原动件为曲轴，从动件为摆杆、构件3、机架5共同构成 曲柄摇杆机构。
μL=实际长度／图示长度 ⑤ 按比例定出各运动副之间的相对位置，用规定符 号绘制机构运动简图。 ⑥ 各转动中心标以大写的英文字母，各构件标阿拉 伯字母，机构的原动件以箭头标明。
精选课件
24
精选课件
25
精选课件
26
抽油机
精选课件
27
机械设计的一般程序
目 标
市场调 研可行 性研究
原理方 案设计
技术设计
2）循着运动传递的路线；
3）能充分反映机构的特性；
4）确定比例尺，用规定的符
精选课号件和线条绘制。
16
【例3-1】绘制图0-1所示内燃机的机构运动简图。1 2 6
解 内燃机是由活塞2、连杆5、曲轴
5
6与气缸体1组成的曲柄滑块机构；
同曲轴固联的齿轮10，同凸轮轴7固 联的齿轮9与气虹体组成的齿轮机构；
第三章 平面机构的结构分析
3.1节大江一句话说：不论是设计机器还是维修机器， 我们都要将具体的机械抽象成简单的物理（运动学）模 型；才能更清晰地理解其工作原理，帮助我们制定设计 或维修方案。
能力目标：
1、将具体的机械抽象成简单的运动学模型 （会画机构运动简图）
2、判定机构是否具有确定的运动 （即一个装置是不是机构，方法技术就是计算
试制、试验
小批生 产试销
投产
阶 设计任务书 定出最佳方案 装配图零件图 样机评价
段
及其它技术文件 改进
考核工艺性 产品 收集用户意见 销售
1、产品规划 2、方案设计 3、技术设计 4、制造及试验
平面机构的结构分析能力目标：
1、将具体的机械抽象成简单的运动学模型——运动简图 2、判定机构是否具有确定的运动——自由度计算
9
§3-2 平面机构的运动简图
运动简图的定义： 用规定的符号和线条按一定的比例表示构件和运动副
的相对位置，并能完全反映机构特征的简图。
运动简图的内容： 构件数目、运动副的数目和类型、构件联接关系、与
运动有关的尺寸、主动件及运动特性。
运动简图的作用： 表示机构的结构和运动情况； 机构运动分析和动力分析的依据。
这种使两个构件直接接触并能产生一定的相对运动 的连接称为运动副。
要点：a）两个构件
b）直接接触
c）有相对运动
三个条件缺一不可。
精选课件
4
运动副：使两个构件直接接触并能产生一定的相对运动的连接。
构件上参与接触的部分是：点、线、面。
精选课件
5
§3-2 运动副
高副-点或线接触的运动副 按其接触形式分：
原动件：按给定已知运动规律独立运动的构件； 给机构提供原动力。
从动件：机构中其余活动构件。 其运动规律决定于原动件的运动规律和机构的 结构和构件的尺寸。
机构=机架+原动件+从动件
1个 1个或几个 若干
精选课件
8
§3-3 平面机构的运动简图
• 机构运动简图与机械结构图的区别？ • 如何画机构简图？
精选课件
凸轮7（齿轮9）和气缸体构成转动副；
曲轴（齿轮10）和气缸体1之间构成 转动副； 推杆8和气缸体1之间构成移动副； 活塞2和气缸体1之间构成移动副。
精选课件
8
10 9
7
18
活塞连杆组
活塞2和连杆5小头， 连杆5和曲轴6，构成转动副。
精选课件
气环 油环 活塞销 活塞 连杆体 连杆螺栓
连杆轴瓦
连杆盖
19
低副-面接触的运动副。 转动副（回转副或铰链） 移动副
精选课件
6
3.2.2 运动链与机构
运动链：多个构件用运动副联接构成的系统。 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：各构件间具有确定相对运动的运动链
精选课件
7
3.2.3 构件的分类
机架：机构中的固定构件； 一般机架相对地面固定不动。 如机床床身、车辆底盘、飞机机身等。
215 6 8 7
精选课件
10 9
20
当曲轴2绕其轴心O连续转动时，动颚板3作往复摆 动，从而将处于动颚板3和固定颚板6之间的矿石轧碎。
试绘制此碎矿机的机构运动简图。
解：（1）运动分析 此碎矿机由原动件曲轴3、 动颚板4、摆杆5、 机架7等4个构件组成， 固定颚板6 是固定安装在机架上的。
由图量取
机构的自由度）
主要内容：
1、平面机构的运动简图
2、平面机构的自由度精选计课算件
1
项目1：绘制内燃机的机构运动简图。
精选课件
2
项目2：绘制颚式破碎机的机构运动简图。
精选课件
3
我们引入一个新概念：
§3-2 运动副
定义： 机构中各个构件之间必须有确定的相对运动，因此，
构件的连接既要使两个构件直接接触，又能产生一定 的相对活动，
凸轮7、进气阀顶杆8与气缸体组成 的凸轮机构。 气缸体1作为固定件，是机架； 燃气推动下的活塞2是原动件；其余 构件都是从动件。【例3-1】绘制图0-1所示内燃机的机构运动简图。1 2 6 各构件之间的联接方式如下：
5 9和10齿轮啮合，构成高副； 凸轮7和推杆8之间构成高副；
精选课件
10
（GB4460-84）
精选课件
11
高副符号
精选课件
12
精选课件
13
精选课件
14
精选课件
15
第三章 平面机构的结构分析
§3-2 平面机构的运动简图
运动简图的定义、内容、作用 3.2.1 运动简图中运动副、一般构件、常用机构的表示方法 3.2.2 绘制机构运动简图的步骤
1）分清机架、主动件；
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。
低副构件的表示方法
精选课件
22
可以组成三个回转副的构件
精选课件
23
绘制机构运动简图的要点： ① 分析机构运动，找出机架、原动件与从动件。 ② 从原动件开始，按照运动的传递顺序，分析各构件 之间相对运动的性质，确定活动构件数目、运动副的 类型和数目。 ③ 合理选择视图平面，应选择能较好表示运动关系的 平面为视图平面。 ④ 选择合适的比例，
AB=3mm， BC=25mm， CD=14mm，
AD=22mm.
（2）曲轴3于机架7在A点构成转动副（即飞轮的回转中心）； 曲轴3与动颚板4也构成转动副，其轴心在B点（即动颚板绕曲
轴的回转几何中心）；
摆杆5分别与动颚板4和机架7在C、D两点构成转动副。
（3）其运动传递为：电机、皮带、曲轴、动颚板、摆杆。所以， 其机构原动件为曲轴，从动件为摆杆、构件3、机架5共同构成 曲柄摇杆机构。
μL=实际长度／图示长度 ⑤ 按比例定出各运动副之间的相对位置，用规定符 号绘制机构运动简图。 ⑥ 各转动中心标以大写的英文字母，各构件标阿拉 伯字母，机构的原动件以箭头标明。
精选课件
24
精选课件
25
精选课件
26
抽油机
精选课件
27
机械设计的一般程序
目 标
市场调 研可行 性研究
原理方 案设计
技术设计
2）循着运动传递的路线；
3）能充分反映机构的特性；
4）确定比例尺，用规定的符
精选课号件和线条绘制。
16
【例3-1】绘制图0-1所示内燃机的机构运动简图。1 2 6
解 内燃机是由活塞2、连杆5、曲轴
5
6与气缸体1组成的曲柄滑块机构；
同曲轴固联的齿轮10，同凸轮轴7固 联的齿轮9与气虹体组成的齿轮机构；
第三章 平面机构的结构分析
3.1节大江一句话说：不论是设计机器还是维修机器， 我们都要将具体的机械抽象成简单的物理（运动学）模 型；才能更清晰地理解其工作原理，帮助我们制定设计 或维修方案。
能力目标：
1、将具体的机械抽象成简单的运动学模型 （会画机构运动简图）
2、判定机构是否具有确定的运动 （即一个装置是不是机构，方法技术就是计算
试制、试验
小批生 产试销
投产
阶 设计任务书 定出最佳方案 装配图零件图 样机评价
段
及其它技术文件 改进
考核工艺性 产品 收集用户意见 销售
1、产品规划 2、方案设计 3、技术设计 4、制造及试验
平面机构的结构分析能力目标：
1、将具体的机械抽象成简单的运动学模型——运动简图 2、判定机构是否具有确定的运动——自由度计算
9
§3-2 平面机构的运动简图
运动简图的定义： 用规定的符号和线条按一定的比例表示构件和运动副
的相对位置，并能完全反映机构特征的简图。
运动简图的内容： 构件数目、运动副的数目和类型、构件联接关系、与
运动有关的尺寸、主动件及运动特性。
运动简图的作用： 表示机构的结构和运动情况； 机构运动分析和动力分析的依据。
这种使两个构件直接接触并能产生一定的相对运动 的连接称为运动副。
要点：a）两个构件
b）直接接触
c）有相对运动
三个条件缺一不可。
精选课件
4
运动副：使两个构件直接接触并能产生一定的相对运动的连接。
构件上参与接触的部分是：点、线、面。
精选课件
5
§3-2 运动副
高副-点或线接触的运动副 按其接触形式分：
原动件：按给定已知运动规律独立运动的构件； 给机构提供原动力。
从动件：机构中其余活动构件。 其运动规律决定于原动件的运动规律和机构的 结构和构件的尺寸。
机构=机架+原动件+从动件
1个 1个或几个 若干
精选课件
8
§3-3 平面机构的运动简图
• 机构运动简图与机械结构图的区别？ • 如何画机构简图？
精选课件
凸轮7（齿轮9）和气缸体构成转动副；
曲轴（齿轮10）和气缸体1之间构成 转动副； 推杆8和气缸体1之间构成移动副； 活塞2和气缸体1之间构成移动副。
精选课件
8
10 9
7
18
活塞连杆组
活塞2和连杆5小头， 连杆5和曲轴6，构成转动副。
精选课件
气环 油环 活塞销 活塞 连杆体 连杆螺栓
连杆轴瓦
连杆盖
19
低副-面接触的运动副。 转动副（回转副或铰链） 移动副
精选课件
6
3.2.2 运动链与机构
运动链：多个构件用运动副联接构成的系统。 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：各构件间具有确定相对运动的运动链
精选课件
7
3.2.3 构件的分类
机架：机构中的固定构件； 一般机架相对地面固定不动。 如机床床身、车辆底盘、飞机机身等。
215 6 8 7
精选课件
10 9
20
当曲轴2绕其轴心O连续转动时，动颚板3作往复摆 动，从而将处于动颚板3和固定颚板6之间的矿石轧碎。
试绘制此碎矿机的机构运动简图。
解：（1）运动分析 此碎矿机由原动件曲轴3、 动颚板4、摆杆5、 机架7等4个构件组成， 固定颚板6 是固定安装在机架上的。
由图量取
机构的自由度）
主要内容：
1、平面机构的运动简图
2、平面机构的自由度精选计课算件
1
项目1：绘制内燃机的机构运动简图。
精选课件
2
项目2：绘制颚式破碎机的机构运动简图。
精选课件
3
我们引入一个新概念：
§3-2 运动副
定义： 机构中各个构件之间必须有确定的相对运动，因此，
构件的连接既要使两个构件直接接触，又能产生一定 的相对活动，
凸轮7、进气阀顶杆8与气缸体组成 的凸轮机构。 气缸体1作为固定件，是机架； 燃气推动下的活塞2是原动件；其余 构件都是从动件。【例3-1】绘制图0-1所示内燃机的机构运动简图。1 2 6 各构件之间的联接方式如下：
5 9和10齿轮啮合，构成高副； 凸轮7和推杆8之间构成高副；
精选课件
10
（GB4460-84）
精选课件
11
高副符号
精选课件
12
精选课件
13
精选课件
14
精选课件
15
第三章 平面机构的结构分析
§3-2 平面机构的运动简图
运动简图的定义、内容、作用 3.2.1 运动简图中运动副、一般构件、常用机构的表示方法 3.2.2 绘制机构运动简图的步骤
1）分清机架、主动件；