常见的机构运动简图
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第一节平面机构运动简图及自由度计算ppt课件
b）常见类型：凸轮机构中的滚子从动件及类似滑动摩擦改为滚 动摩擦处。
c)处理方法：自由度计算时应将局部自由度除去，可设想把滚 子与从动件固成一体。
d)自由度计算实例
d)实例：计算下列图示机构自由度。
3C 2 B 1
A
实例
a)概念：机构中与其他运动副所起的限制作用重复，对机构运动 不起新的限制作用的约束，称为虚约束。
学习提要
1.了解相关基本概念：机器、机构、构件、零件、机械、 平面机构、运动副、低副、高副、约束、平面机构运动简 图、平面机构示意图、自由度。 2.掌握平面机构运动简图的绘制。 3.掌握平面机构自由度计算。 4.掌握平面机构自由度计算时几种特殊情况的处理。
(1)复合铰链 （2）局部自由度 （3）虚约束
x
F=3n-2PL-PH
A O
式中：F-机构的自由度 n-机构中活动构件数目
PL-机构中低副的数目 PH-机构中高副的数目
y
低副和高副的约束各是多少？
移动副动画
转动副动画
5）例题：计算内燃机的自由度
F 8
A2
1
3
6
B
E
4
7D
C
5
内燃机运动简图
➢2.平面机构具有确定相对运动的
平面机构只有机构自由度大于零，才可能运动。 ♥ 平面机构具有确定相对运动的条件是：
撇开实际机构中与运动无关的因素，用简单的线条和符号表 示构件和运动副，并按一定比例定出各运动副的位置，表示机构各构 件间相对运动关系的图。
➢2.机构示意图
只是定性地表示机构的组成及运动原理，而不用严格按比例绘 制的简图，通常称为机构示意图。
机构运动简图
F 8
A2
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。
机械运动简图符号
机械运动简图符号(1)表6 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 滑块基本符号及可用符号平面机构多杆构件及其组成部分单副元素构件 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 基本符号及可用符号空间机构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空间凸轮名称 盘形凸轮 移动凸轮圆柱凸轮 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 槽轮机构名称外啮合内啮合基本符号及可用符号棘轮机构名称外啮合 内啮合基本符号及可用符号机械运动简图符号(2)表7 常用机械传动运动简图齿轮传动(含蜗杆传动)齿轮构件圆柱齿轮(指明齿线) 圆锥齿轮(指明齿线) 名称圆柱齿轮圆锥齿轮蜗杆蜗轮直齿斜齿入字齿直齿斜齿弧齿可用符号名称 圆柱齿轮传动 非圆齿轮传动 圆锥齿轮传动 准曲面齿轮传动基本符号可用符号名称 螺旋齿轮传动 齿条传动 扇形齿轮传动 蜗轮与圆柱蜗杆传动 蜗轮与球面蜗杆传动 基本符号摩擦传动名称 圆柱轮 圆锥轮 可调圆锥轮 可调冕状轮基本符号及可用符号带传动一般符号名称不指明类型 指明带的类型时轴上宝塔轮 基本符号链传动名称 不指明类型 指明链条类型螺杆传动名称 整体螺母 开合螺母滚珠螺母基本符号及可用符号机械运动简图符号(3)表8 其他常用机械零部件运动简图轴承向心轴承 推力轴承名称滑动轴承 滚动轴承 单向推力滑动轴承 双向推力滑动轴承 推力滚动轴承 基本符号可用符号向心推力轴承名称单向向心推力滑动轴承 双向向心推力滑动轴承 向心推力滚动轴承可用符号联轴器、制动器及离合器联轴器 制动器 离合器名称一般符号（不指明类型）固定联轴器 可移式离合器 弹性联轴器 一般符号 可控离合器 基本符号离合器名称单向啮合式离合器 双向啮合式离合器 单向摩擦离合器 双向摩擦离合器基本符号可用符号原动机名称 通用符号（不指明类型） 电动机一般符号 装在支架上的电动机。
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
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
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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
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ轮
移动凸轮
空间凸轮
圆柱凸轮
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
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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
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ轮
移动凸轮
空间凸轮
圆柱凸轮
机构简图
直线往复运动
连杆机构齿轮机构槽轮机构
动力直接推动转动副做全转
转动 间歇转动
双曲柄(转动 全转）转动 全转(可以实现变速)转动 间歇转动
`转动 全转转动 间歇转动
无无
连续运动
无齿轮传动
Y
X AB >AC
C A B
凸轮机构不完全齿轮机构棘轮机构
转动 直线间歇运动转动 直线间歇运动转动 直线间歇运动
转动 间歇转动转动 间歇转动摆动 间歇转动转动 间歇转动
转动 间歇转动摆动 间歇转动
转动 间歇摆动摆动 间歇转动间歇运动
无
凸轮机构Y
X
Y 凸轮机构。
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
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。
运动简图设计(共39张PPT)
运动副元素：两构件上直接参与接触构成运动副的部分。
3.1 机构的组成
《机械设计基础 》
四川交通职业技术学院 自动化系
3.1.2 自在度和运动副约束
自在度：把构件相对于参考系具有的独立运动参数的数目称为自在度
2024年2月4日
3.1 机构的组成
《机械设计基础 》
一、平面运动副
按两构件接触情况，常分为低副、高副两大类。
螺旋副
球面副
《机械设计基础 》
四川交通职业技术学院 自动化系
2024年2月4日
3.2 平面机构的运动简图
《机械设计基础 》
2.转动副 构件组成转动副时，如以下图表示。
四川交通职业技术学院 自动化系
2024年2月4日
图垂直于回转轴线时用图a表示；
图面不垂直于回转轴线时用图b表示。
表示转动副的圆圈，其圆心必需与回转轴线重合。
平面机构的构造分析
§3.1 机构的组成
§3.2 平面机构的运动简图
§3.3 平面机构的自在度
3.1 机构的组成
《机械设计基础 》
四川交通职业技术学院 自动化系
2024年2月4日
3.1.1 运动副
运动副： 构件和构件之间既要相互衔接〔接触〕在一同，又要有相 对运动。而两构件之间这种可动的衔接〔接触〕就称为运 动副。
说明
3.3 平面机构的自在度
《机械设计基础 》
三个构件在同一轴线处，两个转动副。
推理：m个构件时，有m – 1个转动副。
四川交通职业技术学院 自动化系
2024年2月4日
3.3 平面机构的自在度
C处为复合铰链 n = 5, Pl = 7, Ph = 0
F = 3n - 2Pl – Ph
3.1 机构的组成
《机械设计基础 》
四川交通职业技术学院 自动化系
3.1.2 自在度和运动副约束
自在度：把构件相对于参考系具有的独立运动参数的数目称为自在度
2024年2月4日
3.1 机构的组成
《机械设计基础 》
一、平面运动副
按两构件接触情况，常分为低副、高副两大类。
螺旋副
球面副
《机械设计基础 》
四川交通职业技术学院 自动化系
2024年2月4日
3.2 平面机构的运动简图
《机械设计基础 》
2.转动副 构件组成转动副时，如以下图表示。
四川交通职业技术学院 自动化系
2024年2月4日
图垂直于回转轴线时用图a表示；
图面不垂直于回转轴线时用图b表示。
表示转动副的圆圈，其圆心必需与回转轴线重合。
平面机构的构造分析
§3.1 机构的组成
§3.2 平面机构的运动简图
§3.3 平面机构的自在度
3.1 机构的组成
《机械设计基础 》
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2024年2月4日
3.1.1 运动副
运动副： 构件和构件之间既要相互衔接〔接触〕在一同，又要有相 对运动。而两构件之间这种可动的衔接〔接触〕就称为运 动副。
说明
3.3 平面机构的自在度
《机械设计基础 》
三个构件在同一轴线处，两个转动副。
推理：m个构件时，有m – 1个转动副。
四川交通职业技术学院 自动化系
2024年2月4日
3.3 平面机构的自在度
C处为复合铰链 n = 5, Pl = 7, Ph = 0
F = 3n - 2Pl – Ph