运动副及其分类ppt课件
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机器：是执行机械的装置，用来变换或传递能量， 物料和信息。机器由若干机构组成。
机构：是由构件以可动联接方式联接起来，用来 传递运动和力的构件系统。
构件与零件的区别
构件：机器中每一个独立的运动单 元体。构件可以是单一的整体，也可以是由 几个零件组成的刚性结构。如内燃机的连杆。
零件：最小的不可分割的独立制造的 单元体。如：轴、连杆体、连杆盖、轴瓦、 螺栓、螺母等。
B
E 2
C
F 3n 2Pl Ph 3 3 2 4 1
1
3 5
若加上杆5，使AB＝CD＝EF
A
F
D
则杆5上E点的轨迹与杆2上E4点的轨迹重合，
不影响机构的运动，但
一个构件
3个自由度
因为，加上
引入
两个低副
4个约束
F 3n 2Pl Ph 3 4 2 6 0
例题二：插齿机
例题三：油泵机构
§1-3机械系统具有确定运动的条件
一、平面机构自由度的一般公式 构件独立运动的数目称为自由度 对构件运动的限制作用 称为约束
机构自由度：机构中各活动构件相 对于机架的可能独立运动的数目。
作空间运动的自由构件有6个独立运动（自由度）
平面运动的自由构件有3个独立运动（自由度）
知识内容回顾
机器的特征：
机械
1. 它们都是由零件人为装配而成
的实物体；
机
构机
2.各构件之间具有确定的相对运动；
器
3.能完成有用的机械功或转换机械能。
机器的分类 （根据工作类型的不同）
1）动力机器 实现机械能与其他能量间的转换 例：内燃机、电动机、发电机、空压机等
2）加工机器 改变物料的形状、尺寸、 性质和状态。
一、平面机构自由度的一般公式
机构的自由度=机构的独立运动数目 平面机构独立运动的数目为：所有活动构件的自
由度的和减去所有运动副引入约束数目的和。 若平面机构中有n个活动构件，各构件之间共构
成了Pl个低副和Ph个高副，则它们共引入（2P1+ Ph） 个约束。则机构的自由度F为：
F=3n-(2P1+Ph)=3n-2P1-Ph
二、机构具有确定运动的条件 P5=3，F=0 n=3，P5=5，F=-1
结论：
1.机构可能运动的条件是：
机构自由度数F≥1 2.机构具有确定运动的条 件是：
输入的独立运动数目 等于机构自由度数F。
n=3，P5=4，F=1
n=4，P5=5，F=2
即机构自由度数 F大于或等于1，且 等于主动件数。
三、计算机构自由度时应注意的问题
机构运动副的类型决定机构的运动形式。
1.按运动副引入的约束数分 运动副分为Ⅰ至Ⅴ级副。
2.按两构件间的接触形式分
高副：点、线接触的运动副，引入1个约束。
球面高副
柱面高副
低副：面接触的运动副，引入2个约束。
转动副
移动副
球销副
螺旋副
圆柱套筒副
3.按两构件的相对运动形式分
移动副
转动副
§1-2 机械系统的运动简图设计
例：轴1与轴承2的配合 例：滑块1与导轨2的接触 例：两齿轮轮齿的啮 合
运动副元素：
圆柱面、圆孔 面
运动副元素：
棱柱面、棱孔 面
运动副元素：
两齿廓曲 面
二、运动副的分类
两个构件在平面用运动副联结前共有六个独立的相对运动。 构件用运动副联结
后，彼此的相对运动受到某些 约束。
约束：对独立运动的限制。
自由度减少的数目=运 动副引入的约束数
三、平面机构的运动简图 机构运动简图
用线条和简单图形代表构件，用规 定符号代表运动副，按比例作出的图形。
不按比例来绘制的图形，则称为机 构示意图。
常用机构构件、运动副代表符号
常用机构构件、运动副代表符号
常用机构构件、运动副代表符号
THANK YOU
SUCCESS
2019/5/7
可编辑
绘制机构运动简图的步骤
零件
构件
机构
机器
模块一 机械设Hale Waihona Puke Baidu基础知识
任务1 平面机构及运动简图
§1-1 运动副及其分类
零件→构件→机构→机器
机构：是由构件以可 动连接方式（运动副） 联接起来，用来传递 运动和力的构件系统， 其中有一个构件为机 架。
一、运动副
定义：机构中两构件直接接触并仍能产生某些相对运动的可动联接。
运动副元素：两构件上能够参加接触而构成运动的部分。
多出一个约束
-----虚约 束
若加上杆5，使AB＝CD＝EF
B
E 2
C
则杆5上E点的轨迹与杆2上E
1
点的轨迹不重合，其真实的约束作用。
3
F
F 3n 2Pl Ph 3 4 2 6 0 A
例：金属加工机床、纺织 机、轧钢机、包装机等
3）运输机器 用来搬运人和物料
工作机器
例；汽车、火车、轮船、飞机等
4）信息机器 用来获取或处理信息 例：摄象机、复印机、印刷机、打印机、绘图机等
机构
它是一个具有相对机械运动的构件系统，用来传递 与变换运动和动力装置。它是机器的重要组成部分。
机器与其它装置的主要区别是：
1.复合铰链 由两个以上构 件在同一处构成的重合 转动副称为复合铰链。
复合铰链
由m个构件在一处
组成轴线重合的转动副。
实际上有（m-1）个转动副。F=3×5-2×6=3 ？
m ——构件数。
F=3×5-2×7=1 √
1.复合铰链
例题：计算机构自由度
如图所示F、B、D、C处是复合铰链
F=3×7-2×10=1
1.分析机构运动路线，定出其原动部分、工作部分，弄清传 动部分。（即可确定构件数；运动副性质）
2.合理选择投影面及原动件适当的瞬时位置。
3.选择适当的比例尺μ;μ=实际长度m/图示长度mm. 4.定出各运动副相对位置，用规定的符号和线条绘出简图，原
动件上标上箭头（指示运动方向）。
5.检验。
例题一：内燃机
2.局部自由度
局部自由度—— 机构中个别构件所具有 的其它构件运动，即与整个机构运动无关的自 由度。
在计算机构自由度时，局部自由度应当舍弃不计。 ；
F=3×3-2×3-1=2 ？
F=3×3-2×2-1=1
3、虚约束 ：对机构的运动不起实际约束作用的约束。
例：平行四边形机构，AB ＝ CD
连杆2作平动，BC线上各点轨迹均为圆
一、机械系统运动简图设计的内容 1、型综合：又称机械系统的运动方案设计。 2、尺度综合：又称机械系统运动简图的尺度设计。
二、机械系统运动简图设计的步骤 1、功能分析。 2、绘制机械系统运动循环图。 3、执行（工作）机构选型。 4、绘制机械系统的运动方案图。 5、机构的尺度综合。 6、绘制机械系统运动简图。
机构：是由构件以可动联接方式联接起来，用来 传递运动和力的构件系统。
构件与零件的区别
构件：机器中每一个独立的运动单 元体。构件可以是单一的整体，也可以是由 几个零件组成的刚性结构。如内燃机的连杆。
零件：最小的不可分割的独立制造的 单元体。如：轴、连杆体、连杆盖、轴瓦、 螺栓、螺母等。
B
E 2
C
F 3n 2Pl Ph 3 3 2 4 1
1
3 5
若加上杆5，使AB＝CD＝EF
A
F
D
则杆5上E点的轨迹与杆2上E4点的轨迹重合，
不影响机构的运动，但
一个构件
3个自由度
因为，加上
引入
两个低副
4个约束
F 3n 2Pl Ph 3 4 2 6 0
例题二：插齿机
例题三：油泵机构
§1-3机械系统具有确定运动的条件
一、平面机构自由度的一般公式 构件独立运动的数目称为自由度 对构件运动的限制作用 称为约束
机构自由度：机构中各活动构件相 对于机架的可能独立运动的数目。
作空间运动的自由构件有6个独立运动（自由度）
平面运动的自由构件有3个独立运动（自由度）
知识内容回顾
机器的特征：
机械
1. 它们都是由零件人为装配而成
的实物体；
机
构机
2.各构件之间具有确定的相对运动；
器
3.能完成有用的机械功或转换机械能。
机器的分类 （根据工作类型的不同）
1）动力机器 实现机械能与其他能量间的转换 例：内燃机、电动机、发电机、空压机等
2）加工机器 改变物料的形状、尺寸、 性质和状态。
一、平面机构自由度的一般公式
机构的自由度=机构的独立运动数目 平面机构独立运动的数目为：所有活动构件的自
由度的和减去所有运动副引入约束数目的和。 若平面机构中有n个活动构件，各构件之间共构
成了Pl个低副和Ph个高副，则它们共引入（2P1+ Ph） 个约束。则机构的自由度F为：
F=3n-(2P1+Ph)=3n-2P1-Ph
二、机构具有确定运动的条件 P5=3，F=0 n=3，P5=5，F=-1
结论：
1.机构可能运动的条件是：
机构自由度数F≥1 2.机构具有确定运动的条 件是：
输入的独立运动数目 等于机构自由度数F。
n=3，P5=4，F=1
n=4，P5=5，F=2
即机构自由度数 F大于或等于1，且 等于主动件数。
三、计算机构自由度时应注意的问题
机构运动副的类型决定机构的运动形式。
1.按运动副引入的约束数分 运动副分为Ⅰ至Ⅴ级副。
2.按两构件间的接触形式分
高副：点、线接触的运动副，引入1个约束。
球面高副
柱面高副
低副：面接触的运动副，引入2个约束。
转动副
移动副
球销副
螺旋副
圆柱套筒副
3.按两构件的相对运动形式分
移动副
转动副
§1-2 机械系统的运动简图设计
例：轴1与轴承2的配合 例：滑块1与导轨2的接触 例：两齿轮轮齿的啮 合
运动副元素：
圆柱面、圆孔 面
运动副元素：
棱柱面、棱孔 面
运动副元素：
两齿廓曲 面
二、运动副的分类
两个构件在平面用运动副联结前共有六个独立的相对运动。 构件用运动副联结
后，彼此的相对运动受到某些 约束。
约束：对独立运动的限制。
自由度减少的数目=运 动副引入的约束数
三、平面机构的运动简图 机构运动简图
用线条和简单图形代表构件，用规 定符号代表运动副，按比例作出的图形。
不按比例来绘制的图形，则称为机 构示意图。
常用机构构件、运动副代表符号
常用机构构件、运动副代表符号
常用机构构件、运动副代表符号
THANK YOU
SUCCESS
2019/5/7
可编辑
绘制机构运动简图的步骤
零件
构件
机构
机器
模块一 机械设Hale Waihona Puke Baidu基础知识
任务1 平面机构及运动简图
§1-1 运动副及其分类
零件→构件→机构→机器
机构：是由构件以可 动连接方式（运动副） 联接起来，用来传递 运动和力的构件系统， 其中有一个构件为机 架。
一、运动副
定义：机构中两构件直接接触并仍能产生某些相对运动的可动联接。
运动副元素：两构件上能够参加接触而构成运动的部分。
多出一个约束
-----虚约 束
若加上杆5，使AB＝CD＝EF
B
E 2
C
则杆5上E点的轨迹与杆2上E
1
点的轨迹不重合，其真实的约束作用。
3
F
F 3n 2Pl Ph 3 4 2 6 0 A
例：金属加工机床、纺织 机、轧钢机、包装机等
3）运输机器 用来搬运人和物料
工作机器
例；汽车、火车、轮船、飞机等
4）信息机器 用来获取或处理信息 例：摄象机、复印机、印刷机、打印机、绘图机等
机构
它是一个具有相对机械运动的构件系统，用来传递 与变换运动和动力装置。它是机器的重要组成部分。
机器与其它装置的主要区别是：
1.复合铰链 由两个以上构 件在同一处构成的重合 转动副称为复合铰链。
复合铰链
由m个构件在一处
组成轴线重合的转动副。
实际上有（m-1）个转动副。F=3×5-2×6=3 ？
m ——构件数。
F=3×5-2×7=1 √
1.复合铰链
例题：计算机构自由度
如图所示F、B、D、C处是复合铰链
F=3×7-2×10=1
1.分析机构运动路线，定出其原动部分、工作部分，弄清传 动部分。（即可确定构件数；运动副性质）
2.合理选择投影面及原动件适当的瞬时位置。
3.选择适当的比例尺μ;μ=实际长度m/图示长度mm. 4.定出各运动副相对位置，用规定的符号和线条绘出简图，原
动件上标上箭头（指示运动方向）。
5.检验。
例题一：内燃机
2.局部自由度
局部自由度—— 机构中个别构件所具有 的其它构件运动，即与整个机构运动无关的自 由度。
在计算机构自由度时，局部自由度应当舍弃不计。 ；
F=3×3-2×3-1=2 ？
F=3×3-2×2-1=1
3、虚约束 ：对机构的运动不起实际约束作用的约束。
例：平行四边形机构，AB ＝ CD
连杆2作平动，BC线上各点轨迹均为圆
一、机械系统运动简图设计的内容 1、型综合：又称机械系统的运动方案设计。 2、尺度综合：又称机械系统运动简图的尺度设计。
二、机械系统运动简图设计的步骤 1、功能分析。 2、绘制机械系统运动循环图。 3、执行（工作）机构选型。 4、绘制机械系统的运动方案图。 5、机构的尺度综合。 6、绘制机械系统运动简图。