第六章 机械组成原理

回章首

§6-2 平面机构的运动简图

§6-3 机构的类型

§6-1 机器的组成

第六章机械组成原理

§6-4 机构应用

回章首

机器是执行机械运动的装置，

用来变换或传递能量、物料与信息。机器由、和组成。§

6-1 机器的组成

电动大门示意图汽车、火车、拖拉机、起重机、坦克、飞机、车床、铣床、刨床、机器人、传真机、打印机等

原动机机械运动系统控制系统机器组成示意图

首

首

机器组成示意图

原动机传动装置工作执行装置

控制系统

首电动大门示意图

门柱

减速器

电动机连杆机构

大门

围墙

首（1）电动机：把电能转换为机械能的机器

（2）内燃机：把热能转换为机械能的机器

（3）一次能源型原动机：直接利用自然界中能源的机器

1.原动机

把其它形式的能量转化为机械能的机器。原动机为机器的运转提供动力

分类

首(图)电动机、内燃机、风力机

首

2.机械运动系统

机器的传动系统和工作执行系统统称机械的运动系统

装载车和汽车吊对比图

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3.机械的控制系统

（1）电气控制系统的基本要求

（2）控制对象

（3）机械控制系统的发展趋势软件伺服控制原理框图1）满足机械的动作要求或工艺条件。2）电气、电子元件合理，工作安全可靠。

3）停机时，控制系统的电子元器件不应长期带电。

4）有较强的抗干扰能力，避免误操作现象发生。

5）便于维护与管理，经济指标好。

6）使用寿命长。

7）自动控制系统中应设置紧急手动控制装置。1）对原动机进行控制三相异步电三相异步电机控制电路原理图

2）对电磁铁的控制直流电机的控制电路原理图

回章首机控制电路原理

图三相异步电机控制电路原理图

回章首

机的控制电

路

原

理

图直流电机的控制电路原理图

回章首

软件伺服控制原理框图微

型

计

算

机D/A 转换A/D 转换伺服放大器伺服电机

速度发电机脉冲编码器

回

章

首§6-2平面机构的运动简图

1.构件的基本概念

2.运动副的基本概念

3.运动链

4.机构

5.机构运动简图

6.平面机构的自由度计算

回章首1. 构件的基本概念

（1）零件

：指组成机器的最小制造单元。（2）构件：指组成机器的最小运动单元。

构件可能是一个零件，也可能是几个零件

的刚性组合。

构件

回

章

首构件

回章首

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

运动副元素：形成运动副的点、线、面部分

元素运动副的代表符号：在绘制机构运动简图时

常用圆圈表示转动副，

方块表示移动副，两曲线表示高副。

2. 运动副的基本概念

两构件之间的可动联接，叫做运动副

按接触方式按两构件之间的相对运动方式低副：两构件之间以面接触形式形成的运动副高副：两构件之间以点或线形式接触而形成的

运动副

分

类

运动副表示方法

回

章

首运动副表示方法

回章首3. 运动链分

类运动链是若干构件通过运动副相联接后组成的可动系统

1）按构件间的相对运动方式

2）按各个构件是否封闭平面运动链：各构件在一个平面或平行平面内运动的运动链，称为平面运动链。

空间运动链：各构件不在一个平面或平行平面内运动的

运动链，称为空间运动链。

闭链：各构件首尾封闭的运动链，称为闭链。

开链：各构件首尾不封闭的运动链，称为开链。

运动链的表示方法

回

章

首运动链表示方法

图（a）为闭链；

图（b）为开链；

图（c）不是运动链，为桁架。（构件间无相对运动）

回章首

4.机构

机构是具有一个固定构件的可动运动链。图（a ）中，固定构件4，可得到闭链机构。图（b ）中，固定构件1

，可得到开链机构。

回章首5.机构运动简图

用简单的线条和运动副的代表符号表示机器的组成情况和运动情况的图形,如按比例尺画出，则称之为机构运动简图。否则为机构示意图长度比例尺或

m/mm

)mm ()m (图中尺寸实际尺寸=l μ（1）画法：

1）找出原动件和从动件

2）使机构缓缓运动，观察其组成情况和运动情况

3）沿主—从动件的传递路线找出构件数目和运动副的数目与种类

4）选择大多数构件所在平面为投影面

5）测量各运动副之间的尺寸，用运动副表示各构件的联接，选比例尺画出各构件，从而完成机构运动简图的设计。（2）实例：鄂式破碎机的机构运动简图

回

章

首鄂式破碎机的机构运动简图

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自由构件在平面内有三个自由度，n 个构件有3n 个自由度。与其它构件联接后就受到约束。

一个平面低副提供2个约束，个低副提供2个约束;一个平面高副提供1个约束，个高副提供个约束，则机构自由度为：

F =6.平面机构的自由度计算

l P l P h P h P h

L 23P P n --（2）机构具有确定运动的条件

（1）自由度计算机构的自由度等于机构的原动件数目，机构具有确定的运动。机构的自由度由机构的属性决定，而机构的原动件由人来确定。