文档介绍：第2章 机构的组成和结构分析
主要内容
构件、运动副、运动链、机构的概念；
机构运动简图；
机构自由度的计算及机构具有确定运动的条件，计算自由度时的几个注意事项；
平面机构的组成原理与结构分析。
基本要求
了解机构的组成，搞清运动副、运运动
2
1
3
4
1
4
3
2
运动链
4
1
3
2
固定一个构件
机构(avi)
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曲柄滑块机构
曲柄摇块机构
转动导杆机构
运动链的生成是创造、获取新机构的重要手段。运动链的设计只关注构件数和连接这些构件的运动副的数量和类型，所以又称为机构的型数综合。
同一运动链可以生成的不同机构
4
3
1
C
A
B
2
1
4
2
3
A
B
C
1
4
3
2
A
B
C
A
B
1
2
4
3
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至少1个
1个
构件的类型
原动件—机构中按给定运动规律运动的构件，也称为输入构件。
从动件—其余的可动构件。具有预期的运动规律、对外完成某种工艺动作的从动件也称为输出构件或执行构件。
机架—固定不动的构件。
机构
机架 原动件 从动件系统
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根据机构中各构件的相对运动是否在同一平面或平行平面内，可将机构分为平面机构和空间机构。
空间RSRC机构
球面4R机构
空间RSSP机构
平面机构是我们的主要研究对象。
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. 机构运动简图的定义
机构运动简图是从运动学角度出发，将实际机械中与运动无关的因素加以抽象和简化后，得到的反映实际机械的运动特性和运动传递关系的图形。
机构运动简图应满足的条件：
⑴ 构件数目与实际机构相同；
⑵ 运动副的性质、数目与实际机构相符；
⑶运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构成比例。
机构示意图为不严格按比例绘制的简图，用于表达机械的结构特征。
机构运动简图
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构件的表示方法
杆、轴构件
固定构件
同一构件
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三副构件
两副构件
构件的表示方法
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画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副的性质。
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常用机构运动简图符号（摘自GB/T4460-1984）
在机架上的电机
齿轮齿条传动
圆锥齿轮传动
带传动
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链传动
圆柱杆蜗轮传动
凸轮传动
外啮合圆柱齿轮传动
常用机构运动简图符号（续）
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常用机构运动简图符号（续）
内啮合圆柱齿轮传动
棘轮机构
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绘制机构运动简图的步骤
1. 分析机构的运动路线
在绘制机构运动简图时，首先确定机构的原动件和执行件，两者之间为传动部份，由此确定出组成机构的所有构件；构件之间的是连接，即运动副，从而确定构件间运动副的类型。
2. 选择合适的投影面
一般选择与多数构件的运动平面相平行的面为投影面，必要时也可以就机械的不同部分选择两个或两个以上的投影面，然后展开到同一平面上。
3. 保证运动副之间的相对位置——准确性
选择适当的比例尺，根据机构的运动尺寸定出各运动副之间的相对位置，然后用规定的符号画出各类运动副，并将同一构件上的运动副符号用简单线条连接起来——机构的运动简图。
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绘制破碎机机构的运动简图
选取比例尺μl
(avi)
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试绘制该机构运动简图
(avi)
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1. 机构的自由度计算
机构的自由度—机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数（广义坐标）的数目。
机构自由度的计算
空间运动
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平面机构，其自由度计算公式为：
空间机构自由度：
构件
总自由度
6n
I级副
约束数p1
II级副约束数
2p2
III级副约束数
3p3
IV级副约束数
4p4
V级副约束数
5p5
考察由N个构件组成的机构，活动构件数 n=N-1。
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机构自由度计算举例
例1 缝纫机脚踏板机构自由度计算
例2 曲柄滑块机构自由度计算
分析：n 3，p5 2，p4 1，p3 1
计算：F63(314152) 1
只要给定1个独立位置参数，各构件间的相对位置关系就确定了。
分析：n 3，pL 4，pH 0
计算：F 3n 2pL pH
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