机构简图(参考)
西南石油大学《机械设计基础》(II)48学时作业参考
第二章 平面机构的自由度和速度分析习 题2-2抄画图2-26所示机构简图，补注构件号、运动副符号、计算自由度F 。
若有局部自由度、复合铰链、虚约束，请在图上明确指出。
解：活动构件n=4A 处为复合铰链，3’处为虚约束，无局部自由度。
2214243 23=⨯-⨯-⨯=--=HL P P n F(a) 周转轮系解：活动构件n=82为无局部自由度，无复合铰链，无虚约束11111283 23=⨯-⨯-⨯=--=HL P P n F(b) 锯木机机构解：活动构件n=6D 处为复合铰链，有3个转动副，无虚约束，无局部自由度。
1317263 23=⨯-⨯-⨯=--=HL P P n F(c) 连杆齿轮组合机构解：活动构件n=9无复合铰链，无虚约束，无局部自由度。
10113293 23=⨯-⨯-⨯=--=HL P P n F(d) 多杆机构解：活动构件n=7A 、B 、C 、D 处为复合铰链，四处的转动副数均为2，无虚约束，无局部自由度。
2318273 23=⨯-⨯-⨯=--=HL P P n F(e) 连杆齿轮组合机构解：活动构件n=7滚子5和9处存在局部自由度，同时D’处为虚约束，无复合铰链。
1219273 23=⨯-⨯-⨯=--=HL P P n F(f) 凸轮连杆机构图2-26 几种机构运动简图2-3画出图2-27所示机构的运动简图并计算自由度F 。
试找出原动件，并标以箭头。
解：活动构件n=3无复合铰链，无局部自由度，无虚约束。
1014233 23=⨯-⨯-⨯=--=HL P P n F图2－27（a ）解：活动构件n=4无复合铰链，无局部自由度，无虚约束。
1115243 23=⨯-⨯-⨯=--=HL P P n F图2－27（b ）解：活动构件n=3无复合铰链，无局部自由度，无虚约束。
1014233 23=⨯-⨯-⨯=--=HL P P n F图2－27（c ）图2-27 几种机构运动简图2-4试绘制图2-28所示机构的运动简图，并计算其机构的自由度F 。
机械原理知识
机械原理参考资料（仅供参考）第一章（绪论）1 机构：指一种用来传递与变换运动和力的可动装置。
2 机器：指一种可用来变换和传递能量、物料与信息的机构的组合。
第二章1. 零件：机器中的一个独立制造单元体；2 构件：机器中每一个独立的运动单元体。
构件是组成机构的基本要素之一。
3 运动副：是两构件直接接触而构成的可动联接。
高副：凡两构件通过单一点或线接触而构成的运动副，（凸副，齿轮副）一个约束：低副：通过面接触而构成的运动副。
（移动副，转动副）两个约束。
空间两构件构成的运动副，其自由度f 和约束数s 满足f+s=6。
4 机构运动简图根据机构的运动尺寸，按一定的比例尺定出各运动副的位置，采用运动副及常用机构运动简图符号和构件的表示方法，将机构运动传递情况表示出来的简化图形。
绘制方法及步骤：（1）搞清机械的构造及运动情况，沿着运动传递路线，查明组成机构的构件数目、运动副的类别及其位置；（2）选定视图平面；（3）选适当比例尺，作出各运动副的相对位置，再画出各运动副和机构的符号，最后用简单线条连接，即得机构运动简图。
5 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的数目，其数目用F表示。
6 机构具有确定运动的条件（1）机构的原动件数目应等于机构的自由度数目。
（2）如果原动件数<F, 则机构的运动将不完全确定；（3）如果原动件数>F, 则会导致机构最薄弱环节的损坏。
7 机构自由度的计算（平面机构）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。
计算公式：F=3n-2PL-Ph机构自由度F 取决于活动构件的件数与运动副的性质（高副或低副）和个数。
（1）复合铰链：两个以上构件在同一处用转动副相连接，该处则构成复合铰链。
复合铰链处的运动副数目为：K－1（K为构成复合铰链的构件数目）。
（2）局部自由度：某些构件所产生的局部运动并不影响其他构件的运动。
（一般处理方法为焊死）（3虚约束机构中某些运动副带入的对机构运动起重复约束作的约束，以p′表示。
课程设计—汽车雨刮器
院－系：工学院机械系专业：机械工程及自动化年级： 2011级学生姓名：张万兵学号： 201101030209指导教师：王海生2013年8月目录一.设计题目 (1)1.1课程设计目的和任务 (1)1.2课程设计内容与基本要求 (2)1.3机构简介 .................................................. 错误！未定义书签。
1.4参考数据 (5)1.5设计要求 (5)二. 设计方案比较 (6)2.1设计方案一 (6)2.2设计方案二 (7)2.3设计方案三 (8)2.4最终设计方案 .......................................... 错误！未定义书签。
三.虚拟样机实体建模与仿真 ......................... 错误！未定义书签。
3.1ADAMS/V IEW 的样机建模 .................. 错误！未定义书签。
四.虚拟样机仿真结果分析 (10)4.1滑块水平位移仿真曲线 (10)4.2块水平运动速度仿真曲线 (10)4.3滑块水平运动加速度仿真曲线 (11)4.4带刮片摆杆角速度仿真曲线 (11)4.5带刮片白杆角速度仿真曲线 (11)五. 课程设计总结 (12)5.1机械原理课程设计总结 (12)5.2设计过程 (13)5.3设计展望 (14)5.4设计工作分工表 (15)5.5参考文献 (15)一．题目：汽车风扇刮水器1.1课程设计目的和任务机械原理课程设计能够培养机械类专业学生创新能力，是学生综合运用机械原理课程所学理论知识和技能解决实际问题，获得工程技术训练的必不可少的实践性教学环节。
机械原理课程设计教学所要达到的目的是：1、培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用机械原理课程的理论知识，并结合生产实际来分析和解决工程问题的能力。
2、通过制定设计方案、合理选择机构的类型、正确地对机构的运动和受力进行分析和计算，让学生对机构设计有一个较完整的概念。
机械原理课后习题答案部分)
第二章2-1 何谓构件?何谓运动副及运动副元素?运动副是如何进行分类的?答：参考教材5~7页。
2-2 机构运动简图有何用处?它能表示出原机构哪些方面的特征?答：机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况，可进行运动分析，也可用来进行动力分析。
2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况?答：参考教材12~13页。
2-5 在计算平面机构的自由度时，应注意哪些事项?答：参考教材15~17页。
2-6 在图2-22所示的机构中，在铰链C、B、D处，被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的，那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么?答：不能，因为在铰链C、B、D中任何一处，被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用，所以只能算一处。
2-7 何谓机构的组成原理?何谓基本杆组?它具有什么特性?如何确定基本杆组的级别及机构的级别? 答：参考教材18~19页。
2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代"?“高副低代”应满足的条件是什么?答：参考教材20~21页。
2-11 如图所示为一简易冲床的初拟设计方案。
设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴 A连续回转；而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头上下运动以达到冲压目的。
试绘出其机构运动简图，分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。
解：1）取比例尺绘制机构运动简图。
2）分析其是否可实现设计意图。
F=3n-( 2P l +P h –p’ )-F’=3×3-(2×4+1-0)-0=0此简易冲床不能运动,无法实现设计意图。
3）修改方案。
为了使此机构运动，应增加一个自由度。
办法是：增加一个活动构件，一个低副。
修改方案很多，现提供两种。
※2-13图示为一新型偏心轮滑阎式真空泵。
其偏心轮1绕固定轴心A转动，与外环2固连在一起的滑阀3在可绕固定轴心C转动的圆柱4中滑动。
机械原理 谢进版 第二版 课后参考答案
BC、CD、AD 四杆中有一杆为虚约束，如果将构件 AD 视为虚约束，去掉虚约束，则点Ｂ、 Ｃ均为复合铰链，没有局部自由度； （d） 、 F 3n 2Pl Ph 3 4 2 6 0 0 ，系统不能运动，所以也就不是一个机 构。 从图中可以看出， 铰链点 C 是构件 BC 上的点， 其轨迹应当是以铰链点 B 为圆心的圆， 同时，铰链点 C 又是构件 CD 上的点，轨迹应当是移动副 F 约束所允许的直线，两者是矛 盾的，所以，系统不能运动。系统中没有局部自由度、复合铰链、虚约束。 （e） 、F 3n 2Pl Ph 3 5 2 6 3 ，机构没有确定的运动。没有局部自由度、 复合铰链、虚约束。 3-7 计算题 3-7 图所示齿轮－连杆机构的自由度。
邻接矩阵为：
e1 e2 v1 LM v2 v3 v4 1 0 0 1 1 1 0 0
e3 0 1 1 0
e4 0 0； 1 1 v1 AM v2 v3 v4
v1 v2 0 1 0 1 1 0 1 0
v3 0 1 0 1
v4 1 0 1 0
3-3 题 3-3 图为外科手术用剪刀。其中弹簧的作用是保持剪刀口张开，并且便于医生单手操
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题 3-2 图 解：该机构由机架 4、原动件 1 和从动件 2、3 组成，共 4 个构件，属于平面四杆机构。 机构中构件 1、4，构件 1、2，构件 3、4 之间的相对运动为转动，即两构件间形成转动副， 转动副中心分别位于 A、B、C 点处；构件 2、3 之间的相对运动为移动，即两构件间形成移 动副，移动副导路方向与构件 2 的中心线平行。 原动件 1 相对机架 4 转动， 带动从动件 2 转动的同时， 从动件 2 相对从动件 3 发生移动。 从动件 2 转动的同时也带动了从动件 3 相对机架的转动。 因此， 偏心轮 1 的转动进而使液压 油完成从右边进口处进入并流向左边出口处的整个过程。 选择比例尺 l =0.002m/mm，分别量出各构件的运动尺寸，绘出机构运动简图，并标明 原动件及其转动方向，如题图 3-2 所示。 其机构示意图和机构拓扑图如上图所示。 其关联矩阵为：
机械原理习题参考答案
习题参考答案第二章机构的结构分析2-2 图2-38所示为一简易冲床的初拟设计方案。
设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A连续回转；而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。
试绘出其机构运动简图，分析其运动是否确定，并提出修改措施。
4351 2解答：原机构自由度F=3⨯3- 2 ⨯4-1 = 0，结构均可：1为滚子；2为摆杆；3为滑块；4为滑杆；5为齿轮及凸轮；6为连杆；7为齿轮及偏心轮；8为机架；9为压头。
试绘制其机构运动简图，并计算其自由度。
O齿轮及偏心轮ωA齿轮及凸轮BEFDC压头机架连杆滑杆滑块摆杆滚子解答：n=7; P l =9; P h =2，F=3⨯7-2 ⨯9-2 = 12-6 试计算图2-42所示凸轮—连杆组合机构的自由度。
解答：a) n=7; P l =9; P h =2，F=3⨯7-2 ⨯9-2 =1 L 处存在局部自由度，D 处存在虚约束b) n=5; P l =6; P h =2，F=3⨯5-2 ⨯6-2 =1 E 、B 处存在局部自由度，F 、C 处存在虚约束b)a)A EMDFELKJIFBCCDBA2-7 试计算图2-43所示齿轮—连杆组合机构的自由度。
BDCA(a)CDBA(b)解答：a) n=4; P l =5; P h =1，F=3⨯4-2 ⨯5-1=1 A 处存在复合铰链b) n=6; P l =7; P h =3，F=3⨯6-2 ⨯7-3=1 B 、C 、D 处存在复合铰链2-8 试计算图2-44所示刹车机构的自由度。
并就刹车过程说明此机构自由度的变化情况。
解答：① 当未刹车时，F=3⨯6-2 ⨯8=2② 在刹车瞬时，F=3⨯5-2⨯7=1，此时构件EFG 和车轮接触成为一体，位置保持不变，可看作为机架。
③ 完全刹死以后，F=3⨯4-2⨯6=0，此时构件EFG 、HIJ 和车轮接触成为一体，位置保持不变，可看作为机架。
实例 曲柄摇杆泵+转动导杆泵
图1.4实例1：曲柄摇杆泵1.1结构简图及其工作原理1.1.1结构工程图及其装配图和爆炸图图1.1机构运动简图 图1.2 装配图图1.3爆炸图1.1.2工作原理分析滑动杆和轮套把底座凹槽分成两部，在手轮转动的时候带动偏心轮转动，轮套又随着偏心轮的转动不断地在底座的凹槽里转动。
轮套使凹槽两部分封闭的空间由大到小，再由小到大，是一部分由于轮套的转动产生真空从而达到吸油的目的，而两部分由偏心轮的转动来控制，如图1.4。
1.2零件图明细表进油口 出油口1.2.1零件图序号名称渲染效果图电子文档名称备注1 底座底座.SLDPRT2 滑动杆滑动杆.SLDPRT3 偏心轮偏心轮.SLDPRT4 轮套轮套.SLDPRT5 手轮手轮.SLDPRT6 玻璃盖玻璃盖.SLDPRT1.3刀具路径1.3.1底座步骤加工对象加工方法使用刀具下刀速率提刀速率主轴转速进给率1 不规则平面曲面粗加工挖槽加工3mm平底刀（刃长10mm）200 400 2000 5002 圆形通孔外形铣削3mm平底刀（刃长10mm）200 400 2000 5003 外形轮廓外形铣削3mm平底刀（刃长10mm）200 400 2000 5004 外形毛头外形铣削3mm平底刀200 400 2000 3001、平面加工由于要铣的平面外形并不是规则的，且深度分为3层，因此应使用“曲面粗加工挖槽加工”，具体步骤如下：（1）打开“底座”文件模型，按F9显示坐标原点，并把零件底面中心的原点移动到与Mastercam的坐标原点重合。
如图1.5所示：图1.5 图1.6（2）选择刀具路径：单击“机床类型”，选择在“铣床”菜单下选择“默认”。
再单击“刀具路径”选项卡，选择“曲面粗加工”中的“粗加工挖槽加工”。
如图1.6所示。
（3）选择边界范围：加工对象：框选整个模型。
然后单击选择边界，如图 1.7。
选取2D串联，所选边界为模型底面外形边界，图1.8所示。
然后单击确定。
机械原理课程设计--六杆机构运动与动力分析
目录第一部分：六杆机构运动与动力分析一．机构分析分析类题目 3 1分析题目 32.分析内容 3 二．分析过程 4 1机构的结构分析 42.平面连杆机构运动分析和动态静力分析 53机构的运动分析8 4机构的动态静力分析18 三．参考文献21第二部分：齿轮传动设计一、设计题目22二、全部原始数据22三、设计方法及原理221传动的类型及选择22 2变位因数的选择22四、设计及计算过程241.选取两轮齿数242传动比要求24 3变位因数选择244.计算几何尺寸25 五．齿轮参数列表26 六．计算结果分析说明28 七．参考文献28第三部分：体会心得29一.机构分析类题目3（方案三）1.分析题目对如图1所示六杆机构进行运动与动力分析。
各构件长度、构件3、4绕质心的转动惯量如表1所示，构件1的转动惯量忽略不计。
构件1、3、4、5的质量G1、G3、G4、G5，作用在构件5上的阻力P工作、P空程，不均匀系数δ的已知数值如表2所示。
构件3、4的质心位置在杆长中点处。
2.分析内容（1）对机构进行结构分析；（2）绘制滑块F的运动线图（即位移、速度和加速度线图）；（3）绘制构件3角速度和角加速度线图（即角位移、角速度和角加速度线图）；（4）各运动副中的反力；（5）加在原动件1上的平衡力矩；（6）确定安装在轴A上的飞轮转动惯量。
图1 六杆机构方案号L DF(mm)L CE(mm)L CD(mm)L AB(mm)L AC(mm)n1r/minJ S3kg.m2J S4kg.m23 510 575 170 140 375 80 0.22 0.16方案号G1(kg)G3(kg)G4(kg)G5(kg)P工作(N)P空程(N)δ3 14 75 55 80 1400 140 1/40二.分析过程：通过CAD制图软件制作的六杆机构运动简图：图2 六杆机构CAD所做的图是严格按照题所给数据进行绘制的。
并机构运动简图中活动构件的序号从1开始标注，机架的构件序号为0。
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排气阀4 排气阀 活塞2 活塞 气缸体1 气缸体
齿轮10 齿轮
凸轮7 凸轮
第二章平面机构运动简图和自由度
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内燃机工作原理
第二章平面机构运动简图和自由度
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第二章平面机构运动简图和自由度
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例2-2 试绘制颚式破碎机的机构运动简图
解：颚式破碎机的机构运动简图绘制步骤
第二章平面机构运动简图和自由度
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注意： 注意：要明确三类构件
• 固定件（机架）：机架中只有一个为机架。 固定件（机架）：机架中只有一个为机架。 ）：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 原动件： 的构件。 的构件。 • 从动件：除原动件以外的所有活动构件。 从动件：除原动件以外的所有活动构件。
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第二章平面机构运动简图和自由度 3. 移动副 两构件组成移动副， 两构件组成移动副，其导路必须与相对移动 方向一致。 方向一致。
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第二章平面机构运动简图和自由度 4. 平面高副
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两构件组成平面高副时，其运动简图中应画出两 两构件组成平面高副时， 构件接触处的曲线轮廓，对于凸轮、滚子， 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。 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 3.常见机构的自由度计算 1× F=3nF=3n-2PL-PH=3×3-2×4-0=1 五杆机构： 2）五杆机构： n=4 PL=5 PH=0 F=3n=3× F=3n-2PL-PH=3×4-2×5-0=2 3）凸轮机构： 凸轮机构： n=2 PL=2 PH=1 F=3nF=3n-2PL-PH=1
a)固定铰链 固定铰链
第二章平面机构运动简图和自由度
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b)活动铰链转动副 活动铰链转动副
第二章平面机构运动简图和自由度
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固定铰链和活动铰链模型
第二章平面机构运动简图和自由度 移动副：只允许两构件作相对移动。 (2) 移动副：只允许两构件作相对移动。
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第二章平面机构运动简图和自由度
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移动副模型
第二章平面机构运动简图和自由度
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第二章平面机构运动简图和自由度 （二）绘机构运动简图的步骤 分析机构，观察相对运动， 1）分析机构，观察相对运动，数清所有构件 的数目； 的数目； 确定所有运动副的类型和数目； 2）确定所有运动副的类型和数目；
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选择合理的位置（即能充分反映机构的特性）； 3）选择合理的位置（即能充分反映机构的特性）； ( 实际尺寸 mm) 确定比例尺： 4）确定比例尺：µl = 图上尺寸 (mm) 用规定的符号和线条绘制成简图。（ 。（从原 5）用规定的符号和线条绘制成简图。（从原 动件开始画) 动件开始画)
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n：机构中活动构件数，n=N-1; 机构中活动构件数，n=NPl ：机构中低副数； 机构中低副数； Ph ：机构中高副数； 机构中高副数； F ：机构的自由度数； 机构的自由度数；
则F = 3n - 2Pl - Ph 计算实例 n = 3, Pl = 4, Ph = 0 F = 3n - 2Pl - Ph =3×3 - 2×4 - 0 =1
结论: 结论:
两构件用低副联接， 两构件用低副联接，失去两个 自由度；压力小。 自由度；压力小。
第二章平面机构运动简图和自由度 2.高副：两构件以点或线接触而构成的运动副。 2.高副：两构件以点或线接触而构成的运动副。 高副
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凸轮副
第二章平面机构运动简图和自由度
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齿轮副
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
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2、机构示意图：只需表明机构运动传递情况和 机构示意图： 构造特征， 构造特征，不必按严格比例所画的图形
二、平面机构运动简图的绘制
（一）构件的表示方法 1.构件 1.构件 构件均用直线或小方块等来表示，画有斜线的 构件均用直线或小方块等来表示， 表示机架。 表示机架。
（一）、平面运动副 按两构件接触特性 常分为低副 高副两大类 接触特性， 低副、 两大类。 按两构件接触特性，常分为低副、高副两大类。 低副：两构件以面接触而形成的运动副。 面接触而形成的运动副 1、低副：两构件以面接触而形成的运动副。按运动 特性可分为转动副和移动副 特性可分为转动副和移动副 (1) 转动副：只允许两构件作相对转动，又称 转动副：只允许两构件作相对转动， 作铰链。 作铰链。
第二章平面机构运动简图和自由度
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§2.3 平面机构的自由度
一、平面机构自由度计算
1.构件自由度（复习） 构件自由度（复习） 一个自由的平面构件有三个自由度。 一个自由的平面构件有三个自由度。 三个自由度 构件间 低副联接 高副联接 减少2 减少2个自由度 减少1 减少1个自由度
第二章平面机构运动简图和自由度 2.自由度计算公式
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§2.2 平面机构的运动简图
一、机构运动简图的概念 1、机构运动简图：用简单的线条和规定符号表 机构运动简图： 示构件和运动副， 示构件和运动副，并按一定的比例确定运动副 的相对位置及与运动有关的尺寸， 的相对位置及与运动有关的尺寸，这种表明机 构组成和各构件间真实运动关系的简单的图形。 构组成和各构件间真实运动关系的简单的图形。 和运动有关的：运动副的类型、数目、 和运动有关的：运动副的类型、数目、相对 位置、构件数目； 位置、构件数目； 和运动无关的：构件外形、截面尺寸、 和运动无关的：构件外形、截面尺寸、组成 构件的零件数目、运动副的具体构造。 构件的零件数目、运动副的具体构造。
F = 3n − 2 pl − ph = 0
表明该运动链中各构件间已无相对运动， 表明该运动链中各构件间已无相对运动，只构成了一个 刚性桁架，因而不能成为机构。 刚性桁架，因而不能成为机构。
第二章平面机构运动简图和自由度 5）超静定桁架
图(b)所示的平面 (b)所示的平面 四构件运动链， 四构件运动链，其自 由度
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高副模型
结论: 结论:
两构件用高副联接，失去一个自由度；压 两构件用高副联接，失去一个自由度； 力大。 力大。
第二章平面机构运动简图和自由度
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三、空间运动副
若两构件之间的相对运动均为空间运动， 若两构件之间的相对运动均为空间运动，则 称为空间运动副。 称为空间运动副。
螺旋副
球面副
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
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例2-1 试绘制内燃机的机构运动简图
第二章平面机构运动简图和自由度
分析运动， 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 选取比例尺， 据机构运动尺寸， 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， 机构符号，并表示出各 构件
运动副元素 运动副元素
3
第二章平面机构运动简图和自由度
4
自由度和约束： 二、自由度和约束：
1.自由度： 1.自由度：构件所具有的这种独立运动的数目称 自由度 为构件的自由度。 为构件的自由度。 一个作平面运动的构件可以做沿轴x 一个作平面运动的构件可以做沿轴x、轴y和绕垂 直于xoy平面的轴的转动。这个自由构件有三个独立 直于xoy平面的轴的转动。 xoy平面的轴的转动 运动的可能性。 运动的可能性。所以一个作平面运动的自由构件有 三个自由度。 三个自由度。
计入局部自由度时 n = 3, Pl = 3, Ph = 1 F =3×3 - 2×- 1 = 2 × × 与实际不符
4 C B 1 A D 2 3
36
第二章平面机构运动简图和自由度
37
处理方法： 除去局部自由度，把滚子和从动件看作一个构件。 处理方法： 除去局部自由度，把滚子和从动件看作一个构件。
30
第二章平面机构运动简图和自由度 4）刚性桁架
31
要使所设计的运动链成为机构， 要使所设计的运动链成为机构，组成运动链的各构件之 间必须具有确定的相对运动。 间必须具有确定的相对运动。不能产生运动或作无规则运动 的运动链均不能成为机构。 的运动链均不能成为机构。 如图(a)所示的平面三构件运动链， (a)所示的平面三构件运动链 如图(a)所示的平面三构件运动链，其自由度
3.自由度和约束的关系 3.自由度和约束的关系
运动副每引入一个约束， 运动副每引入一个约束，构件就失去一个 自由度。 自由度。 运动副既限制了两构件的某些相对运动， 运动副既限制了两构件的某些相对运动，又 允许构件间有一定的相对运动。 允许构件间有一定的相对运动。
第二章平面机构运动简图和自由度
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二、 运动副分类
第二章平面机构运动简图和自由度 2.转动副 2.转动副 构件组成转动副时，如下图表示。 构件组成转动副时，如下图表示。 图垂直于回转轴线用图a表示； 图垂直于回转轴线用图a表示； 图不垂直于回转轴线时用图b表示。 图不垂直于回转轴线时用图b表示。 表示转动副的圆圈，圆心须与回转轴线重合。 表示转动副的圆圈，圆心须与回转轴线重合。 一个构件具有多个转动副时， 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。 叉处涂黑，或在其内画上斜线。
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F = 3n − 2 pl − ph = −1 F=-1
表明该运动链由于约束过多， 表明该运动链由于约束过多，已 成为超静定桁架了， 成为超静定桁架了，也不能成为机 构。
，
第二章平面机构运动简图和自由度 计算实例 解：n =5, Pl = 7, Ph = 0 F = 3n – 2Pl – Ph = 3×5 – 2×7 – 0 =1
第二章平面机构运动简图和自由度
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2.约束 2.约束
但当这些构件之间以一定的方式联接起来成 为构件系统时，各个构件不再是自由构件。 为构件系统时，各个构件不再是自由构件。两相 互接触的构件间只能作一定的相对运动， 互接触的构件间只能作一定的相对运动，自由度 减少。 减少。 这种对构件独立运动所施加的限制称为约束。 这种对构件独立运动所施加的限制称为约束。 对构件独立运动所施加的限制称为约束