第次课绪论运动副及分类片面机构运动简图
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。
1_第三章 平面机构的运动简图及自由度
图3-7 转动副符号
第二节 平面机构的运动简图
图3-8 移动副符号
第二节 平面机构的运动简图
图3-9 高副符号
第二节 平面机构的运动简图
图3-10 构件表示法
二、 机构运动简图的绘制 绘制机构运动简图的一般步骤如下： 1) 分析机构运动，找出机架、原动件与从动件。
第二节 平面机构的运动简图
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)选择合适的比例尺，长度比例尺用μ表示，在机械设计 中规定如下： 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。
第二节 平面机构的运动简图
6) 各转动中心标以大写的英文字母，各构件标阿拉伯数字， 机构的原动件以箭头标明。
图3-11 抽水唧筒及其机构简图 1—手柄 2—杆件 3—活塞杆 4—抽水唧筒
第二节 平面机构的运动简图
图3-12 冲压装置 1—机架 2、3、4—构件
第二节 平面机构的运动简图
例3-1 试绘制图3-11a所示抽水唧筒的机构运动简图。 解 1) 分析机构运动，判别构件的类型和数目。 2) 分析各构件间运动副的类型和数目。 3) 选择视图平面。 4) 选择合适的比例尺。 5) 绘制抽水唧筒的机构运动简图。 例3-2 绘出图3-12a所示机构的运动简图。
第三节 平面机构的自由度
图3-18 导路重合的虚约束
第三节 转动副起作用，其余都是虚约束。
图3-19 两构件组成多个 转动副形成虚约束
第三节 平面机构的自由度
3) 两构件组成多个高副，且各高副接触点处公法线重合时， 只应考虑一处高副所引入的约束，其余的为虚约束，如图 3-20所示。
精密机械基础-第5章平面机构的结构分析
高副低代的替代条件
替代前后机构的自由度、瞬时速度和瞬时加速度保持不变.
高n 副 两 元 素 均 为 圆 弧
构件1和2为绕A和B回转的两圆盘, 其
圆心分别为K1, K2,半径为r1, r2, 在C点
4
构成高副. 当机构运动时, 两构件将通
过圆弧的接触来传递运动, 故K1, K2两
n 点连线为两圆弧在接触点处的公法线,
3）机构中对运动不起作用的对称部分出现虚约束。
行星轮系
在实际机构中，经常会有虚约束的存在。从机构的运动 观点来看，虚约束是多余的；但从改善某些构件的受力情况, 增加机构的刚度而言，有时则是必要的。
例题：计算图示机构自由度。
6
1
2 5
4
3
分析：该机构具有5个 活动构件，有7个转动 副，即低副，没有高副。 于是机构自由度为
动的联接。
转动副
齿轮副
构件之间的接触不外乎点、线、面三种。
移动副
构成运动副的点、线、面称为运动副要素。
运动副分类 根据构件间相对运动是平面的还是空间的，可
分为平面运动副和空间运动副。本课程研究平面副。
构件作任意平面运动时，其运动可分解为三个独立运动: 沿x轴的移动、沿y轴的移动和绕垂直于xOy平面的轴转动. 这 三个独立运动可用三个独立参变量(任一点A的坐标x和y，以
引入构件2 （x2，y2，2）
2
引入构件1 （x1，y1，1）
1 1
与机架4铰接形成转动副引入两个约 束，构件1相对于机架4的独立运动
数只剩一个1 。则F=3-2。
3 4
最后构件3与机 架4铰接形成转 动副再引入两个
约束，此时机构 的F=(3-2)+(32)+(3-2)-2＝1。
平面机构运动副和运动简图
使两物体直接接触而又能产生一定相对运动的联接，称为运动副。
根据运动副中两构接触形式不同，运动副可分为低副和高副。
1.低副：低副是指两构件之间作面接触的运动副。
按两构件的相对运动情况，可分为：（1）转动副：两构件在接触处只允许作相对转动。
由滑块与导槽组成的运动副。
（2）移动副：两构件在接触处只允许作相对移动。
由滑块与导槽组成的运动副。
3）螺旋副：两构件在接触处只允许作—定关系的转动和移动的复合运动。
丝杠与螺母组成的运动副。
2.高副：高副是两构件之间作点或线接触的运动副。
二、自由度—个作空间运动的构件具有六个独立的运动，即沿X 、Y 、Z 轴的移动和绕 X 、Y 、Z 轴的转动，构件的这种独立的运动称为构件的自由度。
一个作平面运动的自由构件，可以产生三个独立运动，即沿X 、Y 、Z 轴的移动及绕A 点（极点）的转动，所以具有三个自由度。
当两个作平面运动的构件组成运动副之后，由于受到约束，相应的自由度也随之减少。
转动副约束了沿 X 、Y 轴向移动的自由度，保留了—个转动的自由度。
移动副约束了沿一轴方向的移动和在平面内两个转动自由度，保留了沿另—轴方向移动的自由度。
高副则只约束了沿接触处公法线方向移动的自由度，保留了绕接触处的转动和沿接触处共切线方向移动的两个自由度。
所以在平面机构中，每个低副引入两个约束，使构件失去两个自由度。
每个高副引入一个约束，使构件失去一个自由度。
三、平面机构的运动简图绘制平面机构运动简图的目的绘制平面机构运动简图的目的在于：撇开与机构运动无关的外部形态，把握机构运动性质的内在联系，揭示机构的运动规律和特性。
机构的相对运动只与运动副的数目、类型、相对位置及某些尺寸有关，而与构件的横截面尺寸、组成构件的零件数目、运动副的具体结构无关。
用线条表示构件，用简单符号表示运动副的类型，按一定比例确定运动副的相对位置及与运动有关的尺寸，这种简明表示机构各构件运动关系的图形称机构运动简图。
只表示机构的结构及运动情况，不严格按比例绘制的简图称为机构示意图。
绪论、平面机构的运动简图及自由度计算
30
§2 平面机构运动简图
一、机构运动简图
不考虑与运动无关的构件外形和运动副具体 结构；
只考虑与运动有关的运动副的类型和构件的 运动尺寸，用简单的线条、规定的符号表示构 件和运动副，按比例定出运动副的位置而画出 的简图。
11
3. 机器与机构的区别 （1）机构是一个构件系统，机器除了构件系统外还包
括电气、液压等装置。 （2）机构只用于传递运动和力，而机器除了传递运动
和力外，还应当具有变换和传递能量、物料、信 息的功能。 4. 在研究构件的运动和受力情况时，机器与机构之 间并无区别（都是进行运动的传递与变换），因
此，习惯上用“机械”作为机器和机构的总称。
3. F 34 26 0
F 0，机构（超）静定
C 3
2 C'
D' D
B
1
1
4 4
A
5
E
43
五连杆机构：不确定运动
44
五连杆机构：具有确定运动
45
F≤0，构件间无相对运动，不成为机构。 原动件数=F，运动确定
F>0, 原动件数<F，运动不确定 原动件数>F，机构破坏
机构具有确定运动的条件： F > 0，且 F = 原动件数
41
二、平面机构自由度计算公式
设平面机构有： n个活动构件
3n个自由度
PL个平面低副
引入2 PL个约束
PH 个平面高副
引入 PH个约束
该平面机构自由度： F 3n 2PL PH
例
n 3，PL 4，PH 0
F 3n 2PL PH 33 2 4 0 1
平面机构运动副和运动简图
构件的表示方法
可以组成两个运动副的构件
构件的表示方法
可以组成三个运动副的构件
运动副的表示方法:
(1)a、b、c是由两个构件组成转动副的表示方法。用圆圈表示转动 副．其圆心代表相对转动轴线。
(2)d、e、f是两构件组成移动副的表示方法，移动副的导路 必须与相对移动方向一致。图中画阴影线的构件表示机架。 (3)两构件组成高副时，在简图中应当画出两构件接触处的 曲线轮廓．
见版图/仿真动画
曲柄、连杆、齿扇、 齿条活塞、机架。 曲柄为原动件， 其余为从动件， 当曲柄匀速转动时， 活塞在汽缸中往复移 动。
2、自卸货车
见版图/仿真动画（连杆/演化/摇块）
3、抽水机构
见版图/仿真动画（连杆/演化/摇块）
习题2-3
4、偏心轮机构
见版图/仿真动画（连杆/演化/摇块）
机构运动简图/颚式破碎机
2 B
A
1
3 D
C
4 注意!
插入flash
内燃机机构运动简图
作业
Hale Waihona Puke 2-52、绘制图示偏心轮油泵的运动 简图
3
2 1 4
偏心泵
习题2-5d
2-5b手动冲床
连杆/演化/多杆机构
空间运动副－两构件的相对运动为空间运动。
球面副
球销副
螺旋副
见仿真动画
本节主要应解决的问题：
如何用简单线条和符号绘制的机构运动简图来表示实际机械 ？
2.2 平面机构运动简图
机构运动简图:
实际构件的外形和结构往往很复杂，为使问题 简化，用简单线条和符号来表示构件和运动副，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~。
第2章平面机构运动简图
第2章平面机构运动简图
2.1.2 构件
2.具有移动副元素 和转动副元素的构件
单缸内燃机
第2章平面机构运动简图
2.1.3.构件和运动副的表示方法（表2-1）
1
2
3 4
构件的结构及其表示
第2章平面机构运动简图
运动副的表示
2
2
2
2
1
1
1
1
(a)
(b)
(c)
(d)
转动副的表示
第2章平面机构运动简图
第2章 平面机构的运动简图 及自由度
2.1 机构的组成 2.2 平面机构的运动简图 2.3 平面机构自由度
第2章平面机构运动简图
本章知识导读
1.主要内容 机构的组成及运动特点，平面机构 运动简图的绘制以及机构自由度的计算。 2.重点、难点提示 平面机构运动简图的绘制以及机构 自由度的计算。
第2章平面机构运动简图
2.1 机构的组成—构件与运动副
齿轮机构
凸轮机构
第2章平面机构运动简图
连杆机构
2.1 机构的组成—构件与运动副
2.1.1 运动副
1.运动副的概念
两构件之间直接接触并能产生 一定相对运动的连接称为运动副。
两构件只能在同一平面内做 相对运动的运动副称为平面运动副。
第2章平面机构运动简图
2.1.1 运动副
=3×7-2×10-0=1
第2章平面机构运动简图
2.3.3 复合铰链、局部自由度和虚约束
2.局部自由度
局部运动并不影响其他构件的运动。这些构件所产生的 这种局部运动的自由度称为局部自由度。
在计算机构自由 度时，局部自由度应 略去不计。
该机构的自由度为 F=3n-2PL -PH
第2章--平面机构运动简图和自由度
我受到了表扬 从小到大我受到过许多表扬，每次 受到表 扬我都 是喜滋 滋
的。但是有一次表扬却是苦涩的。
记得读三年级时，我期终考试失误了， 导
致数学成绩只得了89分。我看着那成 绩单上 的红红 的、刺 眼的89 这个数 ，不知 揉
了多少次眼睛。眼睛都被我揉红了。 我看着 这个令 我心酸 心痛的 数字， 不敢相 信
(2)选定视图平面。为将机构运动简图表达清楚，必须先选好投影 面，为此可以选择机械的多数构件的运动平面作为投影面。
上一页 下一页
§2.2 平面机构的运动简图
必要时也可就机械的不同部分选择两个或更多个投影面，然后扩展到 同一图面上，或者将主运动简图上难以表达清楚的部分另绘局部简图， 总之，以表达清楚、正确为原则。
式(2.2)可以判断、检验或确定机构原动件的个数;同时说明活动构件、 低副、高副个数如何分配，才能组成机构。
2.3.2计算平面机构自由度应注意的事项
在计算机构的自由度时，往往会遇到按公式计算出的自由度数目与
机构的实际自由度数目不相符的情况。这往往是因为在应用公式计算
机构的自由度时，还有某些应该注意的事项未能正确考虑的缘故。现
将应该注意的主要事项简述如下。
1.复合铰链
两个以上的构件同时在一处以转动副相连接，就构成了所谓的复合
铰链。
上一页 下一页
§2.3 平面机构的自由度
如图2-13所示，它是三个构件在一起以转动副相连接而构成的复合
铰链。由图2-13(b)可以看出，这三个构件共同构成的是两个转动
副。同理，若有m个构件以复合铰链相连接时，其构成的转动副数
千万只蚂蚁再爬似的。心底里暗暗地 说：“ 妈妈， 对不起 ，我骗 了你！ ”
第
二天，我们全家去了福建玩。说真的 我玩得 十分不 爽，因 为我的 心老想 着成绩 单
机械设计基础 第4版 胡家秀 课件 第二章平面机构的运动简图及自由度
B 2E
C
F=3n － 2PL － PH =3×4 －2×6
=0
1
4
3
A
F
D
3.虚约束 对机构的运动实际不起作用的约束。 计算自由度时应去掉虚约束。
∵ FE＝AB ＝CD ，故增加构件4前后E点的轨迹都是圆弧。 增加的约束不起作用，应去掉构件4。
⑦已知：AB＝CD＝EF，计算图示平行四边形机构的自由度。
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。 运动链 运动链——两个以上的构件通过运动副的联接 而构成的系统。 闭式链、开式链
机构
机构是由若干构件经运动副联接而成的，很显然，机构归属于运动链，那么，运动链在什么条件下就 能称为机构呢？即各部分运动确定。分别用四杆机构和五杆机构模型演示得出如下结论： 在运动链中，如果以某一个构件作为参考坐标系，当其中另一个（或少数几个）构件相对于该坐标系
推广到一般： 活动构件数
n
构件总自由度 3×n
计算公式： F=3n－(2PL +Ph )
低副约束数 2 × PL
要求：记住上述公式，并能熟练应用。
高副约束数 1 × Ph
①计算曲柄滑块机构的自由度。
解：活动构件数n= 3 低副数PL= 4
1
2
3
高副数PH= 0
F=3n － 2PL － PH
S3
=3×3 － 2×4
1个或几个
若干
第二节 平面机构运动简图
一、机构运动简图的概念 用以说明机构中各构件之间的相对运动关系的简单图形。
作用： 1.表示机构的结构和运动情况。 2.作为运动分析和动力分析的依据。
机动示意图——不按比例绘制的简图 现摘录了部分GB4460－2013机构示意图如下表。
运动副及其分类
b）直接接触
c）有相对运动
三个条件缺一不可。
运动副元素:
构件直接接触构成的运动副表面。为点、线、面形式。
运动副的分类 按运动副元素接触情况的不同 低副：运动副元素为面接触。
低副 高副
(1) 转动副：只允许两构件作相对转动，又称作铰链。
固定铰链转动副
活动铰链转动副
(2) 移动副：只允许两构件作相对移动。
带传动
偏心轴转动
动颚板摆动，与定 颚板一起压碎物料
1、工作原理
1 —机架
2 —曲轴（原动件）
3 —动颚 4 —肘板
2、运动副
1与2在A回转副 2和3 在B回转副 3与4在C回转副 4与1在D回转副
3、选择投影面
4、比例尺1：1
曲轴2
BA
机架1
动颚3 D
C
肘板4
2
B
A
3
1
4
C
D
§6-2 平面四杆机构
② 利用死点实例
工件夹紧机构
思考题：
➢ 曲柄摇杆机构是否一定具有急回特性？
➢ 是否肯定有死点位置？
1.曲柄为原动件，当机构有极位夹角时，就有急回特性； =0、K=1时，无急回特性。 2.存在死点位置的标志是：连杆与从动件共线。
摇杆为原动件，有2个死点位置；
曲柄为原动件，没有死点位置，因为此时连杆与从动杆不会 共线。
e
1
A
C2
B2
2
B1
主动件：曲柄或滑块
C1、C2：曲柄与连杆两次共线时，滑块移动的两个极限 位置。曲柄滑块机构同样具有急回特性。
两个极限位置之间的距离，称为机构的行程H。
（2）对心式曲柄滑块机构的死点位置：
01平面机构运动简图
动画演示
2020/3/20
2
2、组成：机架：固定不动的构件 原动件：输入运动规律的构件 从动件：其它的活动构件
3、平面机构：各构件在同一平面或相互平行的平面内运动
空间机构：各构件不完全在同一平面或相互平行的平面内运动
蜗杆传动
2020/3/20
曲柄滑块机构
3
二、自由度
一个作平面运动的自由构件有三个独立运动的可能性。构件所具 有的这种独立运动的数目称为构件的自由度。所以一个作平面运动 的自由构件有3个自由度, 作空间运动的自由构件有 6个 自由度。
如果：活动构件数：n 低副数： pl 高副数： ph
连接前总自由度： 3n
连接后引入的总约束数： 2pl+ph
➢ 机构自由度F： F=3n - ( 2pl + ph ) =3n - 2pl - ph
2020/3/20
18
机构自由度计算举例：
2020/3/20
牛头刨床
19
机构自由度计算举例：
解：n=6,PL=8,PH=1 F=3n- 2PL-PH=3×6-2×8-1=1
2）确定所有运动副的类型和数目，测量各运动副之间位置；
3）选择合理的位置（即能充分反映机构的特性），确定视图方向；
作图尺寸 mm
4）确定比例； l 实际尺寸(mm) 5）用规定的符号和线条绘制成简图。（从原动件开始画)）
2020/3/20
13
例： 试绘制内燃机的机构运动简图
2020/3/20
14
2020/3/20
20
机构自由度计算举例：
2 1
2 3
1
3 4
4
F =3n－2pl－ph = 3 3－2 4－ 0
2平面机构组成与运动简图
误 区：构件外形
机 械
Thank you
基
础
机
械
2.根据各构件间的相对运动确定运动副的种类和数目；
基
础
3.选定合适投影面；
4.选定比例尺按规定符号绘制运动简图，标明机架、原动 件。
三、平面机构运动简图的绘制 例2：
机 械 基 础
颚式破碎机
总结
Байду номын сангаас
绘制路线：原动件中间传动件 输出构件
机
观察重点：各构件间构成的运动副类型
械
基
础
良好习惯：各种运动副和构件用规定符号表达
系统。
闭式运动链：传统机械
机
开式运动链：机器手
械
基
础
闭链
开链
机器手
运动链
固定某构件 确定运动
机构
四、机构中构件的分类
机架：机构中相对不动的构件
原动件：驱动力（或力矩）所作用的构件。→ 输入构件
从动件：随着原动构件的运动而运动的构件。→输出构件
机
械
基
础
2
从动件
3
1
原动件
机架 4
平面机构运动简图及
机 械
自由度
基
础
---平面机构运动简图
一、机构运动简图
机构运动简图: （表示机构 运动特征 的一种工程用图）
用简单线条表示构件
机
械
规定符号代表运动副
基
础
按比例定出运动副的
相对位置
与原机械具有完全相 同的运动特性
用途：分析现有机械，构思设计新机械
二、运动副的常用符号 1.低副的常用画法
机 械 基 础
转动副
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
第1章 平面机构运动简图及其自由度
第 1章
第二节 平面机构运动简图 平面机构运动简图
2.转动副 2.转动副 表示转动副的圆圈，其圆心必须与回转轴线重合。 表示转动副的圆圈，其圆心必须与回转轴线重合。 一个构件具有多个转动副时，则应在两条交叉处涂黑， 一个构件具有多个转动副时，则应在两条交叉处涂黑，或在其 内画上斜线。 内画上斜线。
第 1章
第二节 平面机构运动简图 平面机构运动简图
一、构件的分类 机构中的构件可以分为以下三类： (1)机架 机架 机架 机架是机构中固定不动的构件，它支承着其他活动 构件。如图1-6所示，构件4是机架，支承着曲柄1和连杆2等 活动构件。当作机架时，应在该构件上打上剖面线。 (2)原动件 原动件 原动件 原动件是机构中接受外部给定运动规律的活动构 件。图中构件1是原动件，它接受电动机给定的运动规律运 动。 ’ (3)从动件 从动件 从动件 从动件是机构中随原动件运动的活动构件。图中 的连杆2和滑块3都是从动件，它们随原动件曲柄1的运动而 运动。
a)固定铰链 固定铰链
第 1章
第一节 运动副及其分类
b)活动铰链转动副 活动铰链转动副
第 1章
第一节 运动副及其分类
移动副：两构件组成只能沿着某一直线作相对移动。 (2) 移动副：两构件组成只能沿着某一直线作相对移动 运动副及其分类
2.高副 2.高副 两构件以点或线接触而构成的运动副。
第 1章
第二节 平面机构运动简图 平面机构运动简图
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。 两构件组成移动副，其导路必须与相对移动方向一致。
第 1章
第二节 平面机构运动简图 平面机构运动简图
4. 平面高副 两构件组成平面高副时， 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， 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。 点划线划出其节圆。
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课时授课计划
第 1 次课
【教学课题】：绪论§2.1 运动副及分类
§2.2 平面机构的运动简图
【教学目的】：了解本课程的性质、任务及特点，介绍本课程的学习方法。
【教学重点及处理方法】：本课程的性质、任务及特点，介绍本课程的学习方法。
运动副及分类，符号的表示方法。
处理方法：结合图详细讲解
【教学难点及处理方法】：运动副及分类，符号的表示方法。
处理方法：结合图详细讲解
【教学方法】: 讲授法
【教具】：三角板
【时间分配】：引入新课5min
新课80 min
小结、作业5min
第一次课
【提示启发引出新课】
机械设计是一门应用科学，是研究机械类产品的设计、开发、改造，以满足经济发展和社会科学需求的科学。
机械设计涉及工程技术的各个领域。
同时又是一项创造性的工作。
本课程主要对机械的常用机构和常用零件分别进行介绍。
【新课内容】
第一章绪论
一、机械设计基础的研究对象、作用、基本要求和一般过程
包括：
1、研究对象：
1）第一篇构件静力分析
研究对象为刚体或刚体系统，即忽略构件的变形，将构件视为在力作用下大小和形状不变的物体。
2）第二篇构件承载能力计算
研究对象为变形固体。
具体地讲，是经过力学模型化处理的杆状构件。
3）第三篇常用机构
研究对象为常见于各种机器中的机构。
如，等。
4）第四篇常用机械传动
研究对象为常见于各种机器中的机械传动。
如，等。
5）第五篇通用机械零部件
研究对象是在各种机器中普遍使用的零部件。
如、、等。
2《机械设计基础》课程的内容
第一篇构件静力分析(理论力学)
主要研究刚体在力作用下的平衡问题，即根据力系平衡条件分析平衡刚体的受力情况，确定各未知力的大小和方向，是构件承载能力计算的基础。
第二篇构件承载能力计算(材料力学)
主要研究变形固体的强度和刚度问题，为机械零件确定合理的材料、截面形状和尺寸，为达到既安全又经济的目的提供理论基础。
第三篇常用机构(机械原理)
主要研究机器中常用机构的组成、工作原理、运动特性、动力特性以及设计的基本原理和方法。
第四篇常用机械传动(机械原理与机械零件)
主要研究机器中常用机械传动的工作原理、结构特点和运动特性，以及设计的基本原理和方法。
第五篇通用机械零部件(机械零件)
主要研究机械中通用零部件的工作原理、结构特点、选用、设计原理和方法。
3《机械设计基础》课程的任务
（1）能熟练地运用力系平衡条件求解简单力系的平衡问题。
（2）掌握零部件的受力分析和强度计算方法。
（3）熟悉常用机构、常用机械传动及通用零部件的工作原理、特点、应用、结构和标准，掌握常用机构、常用机械传动和通用零部件的选用和基本设计方法，具备正确分析、使用和维护机械的能力，初步具有设计简单机械传动装置的能力。
（4）具有与本课程有关的解题、运算、绘图能力和应用标准、手册、图册等有关技术资料的能力。
4《机械设计基础》课程的学习方法特点
本课程是从理论性、系统性很强的基础课和专业基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要转折点。
（1）学会综合运用知识本课程是一门综合性课程，综合运用本课程和其他课程所学知识解决机械设计问题是本课程的教学目标，也是设计能力的重要标志。
（2）学会知识技能的实际应用本课程又是一门能够应用于工程实际的设计性课程，除完成教学大纲安排的实验、实训、设计训练外，还应注意设计公式的应用条件，公式中系数的选择范围，设计结果的处理，特别是结构设计和工艺性问题。
（3）学会总结归纳本课程的研究对象多，内容繁杂，所以必须对每一个研究对象的基本知识、基本原理、基本设计思路方法进行归纳总结，并与其他研究对象进行比较，掌握其共性与个性，只有这样才能有效提高分析和解决设计问题的能力。
（4）学会创新学习机械设计不仅在于继承，更重要的是应用创新，机械科学产生与发展的历程，就是不断创新的历程。
只有学会创新，才能把知识变成分析问题与解决问题的能力。
2、作用：机械设计基础是一门重要的技术基础课。
在整个课程体系中具有从理论到实际的设计，从基础课到专业课程的承前启后的桥梁作用。
3、基本要求和一般过程：见教材。
二、几个基本的概念
1.机器：是构件的组合体，各构件之间具有确定的相对运动，
能完成有用功或实现能量的转换。
2.机构：是构件的组合体，各构件之间具有确定的相对运动。
3.构件：由一个或几个零件刚性地连接在一起，做为一个整体
而运动的单元。
4.零件：不采用装配工序制成的单一成品。
分为通用零件和专
用零件。
5.机械：机器和机构的总称。
§2.1 运动副及分类
机构是由两个以上有确定相对运动的构件组成的。
而机构的最主要特征是构件之间具有确定的相对运动。
运动副：两个构件直接接触而形成的可动连接。
一、运动副的种类及表示方法
1.低副两构件构成面接触的运动副。
分为转动副和移动副。
⑴转动副两构件间只能产生相对转动的运动副。
表示方法：
⑵移动副两构件间只能产生相对移动的运动副。
表示方法：
表示方法：绘出起接触处的实际轮廓形状。
二、构件的表示方法：
参与形成两个运动副的构件
参与形成三个转动副的构件
§2.2 平面机构的运动简图
齿轮副凸轮副
螺旋副球面副
1、平面机构运动简图的概念
机构运动简图——根据机构的运动尺寸（确定各运动副相对位置的尺寸），按一定的比例尺定出运动副的相对位置，并用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副，绘制出能够表达机构运动特征的简单图形。
2 构件的分类及带有运动副元素的构件的图示
1）.构件的分类
机构中的构件按其运动性质可分为三类：
(1) 机架机架是机构中视作固定不动的构件，它用来支承其它可动构件。
例如各种机床的床身是机架，它支承着轴、齿轮等活动构件。
在机构简图中，将机架打上斜线表示。
(2) 原动件已给定运动规律的活动构件，即直接接受能源或最先接受能源作用有驱动力或力矩的构件。
例如柴油机中的活塞。
它的运动是外界输入的，因此又称为输入构件。
在机构简图中，将原动件标上箭头表示。
(3) 从动件机构中随着原动件的运动而运动的其他活动构件。
如柴油机中的连杆、曲轴、齿轮等都是从动件。
当从动件输出运动或实现机构的功能时，便称其为执行件。
2）机构运动简图的绘制方法和步骤：
⒈明确机构的组成、研究分析机构的运动情况、认明机架、原动件及构件间的运动副，构件用数字编号，运动副用字母代表。
⒉选择视图平面一般选择与各构件运动平面相互平行的平面作为视图平面。
⒊绘制机构运动简图选择适当的比例，从主动件开始依次绘图，就可以得到机构运动简图。
例：
【小结】：本课程的学习方法。
基本的概念及运动副的分类、表示方法和机构运动箭图的绘制方法。
【作业】：解释机器、机构、零件和构件的概念。
P13 1
【后记】：。