自由度(原理)
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机械原理自由度课件(1)
高副：点或线接触的运动副。接触面压强(yāqiáng)较高，易
磨损。 常见(chánɡ jiàn)低幅
常见高副
第六页，共61页。
（2）按相对运动形式分平面(píngmiàn)副和空间副
平面 (píngmiàn)副
空间(kōngjiān) 副
第七页，共61页。
运动(yùndòng)链
• 由两个或两个以上构件通过运动(yùndòng) 副联接而构成的系统。分两类：闭式和开 式。
第四十七页，共61页。
（2）非圆形曲线(qūxiàn)
由于曲线各处曲率中心的位置不同，故在机构运动中随着接 触点的改变(gǎibiàn)，曲率中心OO1相对于构件1、2的位置及 OO1间的距离也会随之改变(gǎibiàn)。因此对于一般的高副机 构，在不同的位置有不同的瞬时替代机构。实例
如果(rúguǒ)是一对齿轮，如何替
第十七页，共61页。
第十八页，共61页。
第十九页，共61页。
第二十页，共61页。
第二十一页，共61页。
第二十二页，共61页。
第二十三页，共61页。
第二十四页，共61页。
其他零部件的表示(biǎoshì)方法可参看GB4460— 84“机构运动简图符号”。
第二十五页，共61页。
• 绘制小型(xiǎoxíng)压力机机构运动简图
拆成4个二级杆组
第五十七页，共61页。
实例(shílì)2
第五十八页，共61页。
机构(jīgòu)的级别：
第五十九页，共61页。
第六十页，共61页。
第六十一页，共61页。
F 3n 2PL PH
第三十一页，共61页。
1.3.2 机构具有确定相对运动(xiānɡ duì yùn dònɡ)的条件
《机械原理自由度》课件
机械故障诊断
通过运动分析诊断机械故障的原因 和位置。
控制系统设计
利用运动分析结果设计控制系统的 参数和策略。
机构运动分析的实例
平面四杆机构的运动分析
01
通过解析法计算平面四杆机构的自由度，并分析其运动特性。
凸轮机构的运动分析
02
利用实验法测量凸轮机构的位移、速度和加速度，分析其运动
规律。
机器人臂关节的运动分析
03
通过数值法模拟机器人臂关节的运动行为，优化关节的设计参
数。
04
机构动力学分析
机构动力学的基本概念
机构动力学是研究机 械系统中机构运动及 其与力的关系的学科 。
机构动力学的基本概 念包括力、力矩、加 速度、速度和位移等 。
它涉及到系统的平衡 、运动规律、动态响 应等方面的内容。
机构动力学分析的Байду номын сангаас法
空间机构自由度计算
总结词
空间机构自由度计算是机械原理中一个复杂的概念，它涉及到机构在空间中的 运动自由度数。
详细描述
空间机构的自由度计算公式为F=6n-(3PL + Ph)，其中n为活动构件数，PL为低 副数，Ph为高副数。与平面机构不同，空间机构需要考虑三个方向的自由度， 因此计算更为复杂。
特殊机构自由度计算
通过建立平面连杆机构的运动学和动力学模型，分析其运动规律 和动态响应。
凸轮机构的动力学分析
研究凸轮机构的动态行为，包括从动件的运动规律和受力情况等。
齿轮机构的动力学分析
分析齿轮机构的动态特性，如振动、冲击和噪声等，以提高齿轮传 动的平稳性和可靠性。
05
机构优化设计
机构优化设计的目标和方法
目标
机械原理机构自由度计算
机械原理机构自由度计算要计算机械原理机构的自由度，首先需要确定机构中的连杆和连接关系。
连杆是构成机构的杆件，连接关系是将连杆连接在一起的方式。
机构中的连杆可以是刚性的或柔性的，连接关系可以通过铰链、滑动副或传动副来实现。
在计算自由度时，通常会假设连杆是刚性的，以简化计算。
计算机械原理机构的自由度时，有两种常见的方法可供选择：迭代法和非迭代法。
在迭代法中，我们首先假设机构的自由度为零，并逐步增加约束，直到无法增加为止。
每次增加约束时，我们需要检查相应的自由度是否减少。
如果自由度减少，则保留该约束；如果自由度没有减少，则将该约束排除。
通过迭代这一过程，我们最终可以得到机构的自由度。
相比之下，非迭代法更为直接。
我们可以根据机构中的约束条件和自由关系，直接计算出机构的自由度。
这种方法在约束较少或机构较简单的情况下尤其适用。
无论使用哪种方法，计算机械原理机构的自由度都需要考虑以下几个因素：1.连杆的数量：连杆的数量对机构的自由度有直接影响。
一个机构中的连杆数量越多，其自由度也就越高。
2.连杆的长度：连杆的长度决定了机构的运动幅度。
较长的连杆通常会增加机构的自由度。
3.连接关系：不同的连接关系会导致机构自由度的不同。
例如，一个通过滑动副连接的机构可能具有比通过传动副连接的机构更大的自由度。
通过对上述因素进行综合考虑，我们可以计算出机械原理机构的自由度，并据此来分析和优化机构的设计。
机构的自由度不仅与其运动性能和稳定性有关，还与动力学和控制系统的设计密切相关。
总结起来，机械原理机构的自由度计算是理解和设计复杂机构的重要步骤之一、通过迭代法或非迭代法，我们可以计算出机构的自由度，并据此分析和优化机构的性能。
在进行自由度计算时，我们需要考虑连杆的数量、长度和连接关系等因素。
这些计算为机构的设计和应用提供了理论依据。
0918机械原理自由度注意事项
m 个构件在同一处构成复合铰链，实际上构成了
( m-1 ) 个转动副。
F = 3× 5 - 2× 7 =1
例2-7 试计算图2-13所示直线机构的自由度。 B、C、D、F处都是 由三个构件组成的复 合铰链，各有2个转 动副
n7 pl 10 ph 0 F 3 7 2 10 0 1
D 4 C 5 F 6 G B 1 2 3 E I A 7 H
D
虚约束
5 F 6 G H
局部自由度
C
4
B 1
2
3 E
7
I A
n 6 ; PL 8 ; PH 1 F 3n 2 PL PH 3 6 2 8 1 1
例 3 计算图所示机构的自由度 (若存在局部自由度、 复合铰链、虚约束请标出）。
D 4 C 5 F 6 G B 1 2 3 E I A 7 H
D
局部自由度
C
4
5
F 6 G
H
B 1
2
3 E
7
I A
n 6 ; PL 8 ; PH 1 F 3n 2 PL PH 3 6 2 8 1 1
例 4 如图所示, 已知HG=IJ,且相互平行；GL=JK，且相 互平行。计算此机构的自由度 (若存在局部自由度、复 合铰链、虚约束请标出）。
本章结束
例 4 如图所示, 已知HG=IJ,且相互平行；GL=JK，且相 互平行。计算此机构的自由度 (若存在局部自由度、复 合铰链、虚约束请标出）。
I 8 J 9 11
H 7 G 10 C 2 K L E 4 F 5 3 D 1 A 6 B
虚约束
I 8 J 9 11 10 H 7 G
2.1.1 工件的自由度
Goodbye!
目录
2.销定位
图
各种圆柱形定位销
目录
2.3.2 工件以圆孔定位
图
菱形定位销
图
圆孔在锥销上的定位情况
目录
2.3.3 工件以外圆柱面定位
工件以外圆柱面定位有支承定位和定心定位两种
1.支承定位
图
外圆表面的定位
图
常见V行块结构
目录
2.3.4 常用定位元件限制的自由度
目录
2.3.4 常用定位元件限制的自由度
造成定位误差的原因是定位基准与工序基准不 重合以及定位基准的位移误差两个方面。
目录
2.4.2 定位误差的计算
1.工件以内孔定位
目录
2.4.2 定位误差的计算
图2-39 钻孔定位误差计算
目录
2.4.3 组合面定位
在实际生产中，
由于孔心距和销心 距的制造误差，孔
心距与销心距很难
完全相等，此时工 件就无法装入两销 实现定位，这就是
目录
2.3.4 常用定位元件限制的自由度
目录
2.3.4 常用定位元件限制的自由度
目录
2.3.4 常用定位元件限制的自由度
目录
2.3.4 常用定位元件限制的自由度
目录
2.3.4 常用定位元件限制的自由度
目录
2.3.4 常用定位元件限制的自由度
目录
2.3.4 常用定位元件限制的自由度
目录
2.4.1 定位误差产生的原因
工件在夹具中的定位
2.1 工件定位的基本原理 2.2 工件的定位基准 2.3 常用的定位元件 2.4 定位误差的分析计算 2.5 定位装置设计实例
目录
2.1.1 工件的自由度
机构自由度的概念
机构自由度的概念
机构自由度（Degree of Freedom, DoF）是机械原理中的一个核心概念，它描述了一个机构在没有外力或驱动力作用下能够独立完成的运动的数量。
具体来说：
机构自由度定义：
在一个机械机构中，为了确定该机构所有构件的相对位置和姿态，所需要的独立运动参数的数量称为机构的自由度。
- 对于单个构件而言，在三维空间中，它有6个自由度，包括沿三个正交方向（X、Y、Z轴）的平动自由度以及绕这三个轴的转动自由度。
- 当多个构件通过运动副（如铰链、滑块等）相互连接组成机构时，由于运动副对构件的约束作用，实际的机构自由度会小于各个独立构件自由度之和。
- 机构的总自由度计算公式为：总自由度= 各构件自由度之和- 约束数（即由运动副引入的约束数目）。
- 在实际应用中，如果机构具有一个或多个原动件（例如电机、气缸等驱动部件），并且原动件提供的独立输入变量与机构自由度相
匹配，则机构可以实现确定的、预设的运动。
平面机构自由度通常指机构在二维平面内的自由度，一般包括沿两个正交方向的移动自由度及一个绕垂直于平面轴的转动自由度。
总结来说，机构自由度是评价机构运动特性的重要指标，对于设计和分析机械设备有着至关重要的意义。
只有当机构的自由度等于零时，机构才是完全刚性固定的结构；而具有至少一个自由度的机构才能够产生相对运动，并可能成为有用的机械装置。
10.3 能量按自由度均分原理
一个氮气(或一氧化碳)分子的转动动能为
J
2 kT 1.381023 273 3.7 1021 J 2
（4）单位体积内分子的总平均平动动能为
3 kTn 3 kT p 3 p 1.5103 J
2
2 kT 2
大学物理 第三次修订本
第10章 气体动理论及热力学
（5）0.3摩尔氮气(或一氧化碳)分子的内能为
u 2v
则
Z 2vn 2πd 2vn
二、平均自由程
每两次连续碰撞之间，分子自由运动的平 均路程。
平均自由程 v 1
Z 2πd 2n
19
大学物理 第三次修订本
第10章 气体动理论及热力学
利用 P nkT 得 kT
2πd 2P
T 一定时,
1
p
标况下多数气体 ~10-8m，氢气约为10-7m。 一般分子直径 d~10-10m， 故 d。
E
M
NA
i 2
kT
i RT
2
5 0.38.31 273 1.7 103 J 2
大学物理 第三次修订本
第10章 气体动理论及热力学
10.9 气体分子的平均自由程
前面讨论了气体处于平衡态的性质和一些 统计规律，在其中起关键作用的是分子间的碰 撞。不仅如此，系统由非平衡态向平衡态的转 变过程中，如热传递过程、扩散过程，气体分 子间的碰撞也起关键作用。
可求得: Z ~109/秒。每秒钟一个分子竟发 生几十亿次碰撞！
20
大学物理 第三次修订本
第10章 气体动理论及热力学
例 估计两种情况下空气分子的平均自由程。 (1) 273 K ,1.013×105pa 时;
(2)273 K ,1.333 ×10-3pa 时。
能量按自由度均分原理
∫
∫
∞
0
v2
1 2 mv f (v)dv：分子的平均平动动能 2
1 N mv2 f (v)dv = 2
v1
∫
v2
v1
1 mv2dN：速率在 v1 ~ v2 之间的 2
分子的平动动能之和
v
三、几个平均值
全 部分子速率之和 1、平均速率 v = 分子总数
速率在 速率在 之间的分子数： v ~ v + dv 之间的分子数：dN 之间的分子速率之和： v ~ v + dv 之间的分子速率之和：vdN ∞ 全部分子速率之和： vdN 全部分子速率之和： ∫
∞ 1 ∞ 8kT 8RT v = ∫ vdN = ∫ vf (v)dv = = 0 0 πm π N
多原子分子理想气体， 多原子分子理想气体，
N
E = 3 RT ν
第5 节
一、麦~率
麦克斯韦分子速率分布律
0 ~ ∞之间的任何数值
单个分子的速率可以取
平衡状态下， 平衡状态下，大量气体分子按照速率的分布遵守完全确定 的统计规律
N1
0
N2
N3
L
v1
N2 N
v2
N3 N
v3
L
N1 N
0o C 氧气分子速率分布
二、能量按自由度均分原理 1 2 1 2 1 2 1 2 3 3 εK = kT ， εK = mv = mvx + mvy + mvz = kT 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2 2 mvx = mvy = mvz = kT vx = vy = vz ， 2 2 2 2 的平衡状态下，由于气体分子的无规则热运动， 在温度为T的平衡状态下，由于气体分子的无规则热运动， 使得任何一种运动都不比其它运动占优势， 使得任何一种运动都不比其它运动占优势，对于分子的每一 1 个可能的自由度，气体分子的平均动能都相等， 个可能的自由度，气体分子的平均动能都相等，都等于 kT 2 1 kT ：气体分子一个自由度上的平均动能 2 i 如果气体分子自由度为 i ，则气体分子的平均动能 ε = kT 单原子分子， 单原子分子， ε = 多原子分子， 多原子分子，
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(一个约束 2个自由度)
例如：滚动副、凸轮副、齿轮副等。
x
y
x
y
所示的高副只约束了沿接触处公法线n-n方向的移动。
②低副－面接触的运动副，应力低 。 (2个约束 1个自由度)
例如：转动副（回转副）、移动副 。
2
1
按运动空间分: ★平面运动副:构成运动副的两
构件之间的相对运动为平面运动的 运动副;
三个条件，缺一不可
y
2
O x
1
(a)
2 1 (b)
(a) 固定铰链
转动副 (铰链) (b) 活动铰链
y
O 12
x
移动副
转动副
移动副
螺旋副
(2) 运动副元素－构成运动副的点、线、面.
例如：滚动副（点）、齿轮齿廓（点线）、滑动轴 承（面）等。
3）自由度：构件含有独立运动的数目。
4）约束：对独立运动的限制。
n
3×n
2 × PL
1 × Ph
(低副数) (高副数)
计算公式： F=3n－(2PL +Ph )= 3n －2PL － 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 高副数PH= 0
★空间运动副:构成运动副的两 构件之间的相对运动为空间运动。
球面高副
柱面高副
球销副
圆柱套筒副
球面低副 转动副
移动副
螺旋副
转动副、移动副实例
齿轮副实例
3. 运动链
运动链－多个构件用运动副联接而构成的系统。 闭式链 、开式链
工业 机器人
4. 机构
定义：具有确定运动的运动链称为机构 。 机架－固定构件，如机床床身、车辆底盘、飞机机身。
22
1
1
2
1 2 1
2
2
1
1
2
1 2 1
22
22
1
1
1
1
2
2
1 2 1
1 2
1
平 面
2
高 副
1
2
螺
旋
1
空副 2
间
1
运
动球 副面
1
副
球 销
2
副
2 1
2 1
1
2
2 1
2 1
1 2
1 2
1 2
2 1
在 机 架 上 的 电 机
齿 轮 齿 条 传 动
圆
带
锥
传
齿
动
轮
传
动
链 传 动
外啮 合圆 柱齿 轮传 动
圆柱 蜗杆 蜗轮 传动
凸 轮 传 动
内啮
棘
合圆
轮
柱齿
机
轮传
构
动
常用机器实例
带式运输机用传动装置
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。
工业 机器人
▲
原动件-----1 从动件----2 , 3 机架----- 4
2、 绘制步骤 1) 分清构件:找出机架和原动件，分清各个构件，标上数字。
2) 对机构进行分类
不同的机构都有各自的特点，把各种机构按结构加以分类，建立运 动分析和动力分析的一般方法。
3)绘制机构运动简图
为运动分析和动力分析作准备。
2 机构的组成
1) 构件 －组成机构的运动单元 .
零件－制造单元
2)运动副 (1)定义－两个构件直接接触又能产生某些相对运动的联 接。 a)两个构件、b) 直接接触、c) 有相对运动
原（主）动件－按给定运动规律运动的构件。 从动件－其余可动构件。
机构的组成： 机构＝机架＋原动件＋从动件
1个
1个或几个
若干
原动件-1 从动件-2 , 3
机架-4
二 机构运动简图的绘制
机构运动简图: 说明机构中各构件之间相对运动关系的简单图形。
机构示意图－不按比例绘制的简图
1、构件和运动副的表示方法 1）一般构件的表示方法
F=3
θ (x , y)
x
y
y
y
x
2
θ1 x
12
x
S
1
2
R=2, F=1 运动副 回转副 移动副
高副
R=2, F=1
R=1, F=2
自由度数
约束数
1（θ） + 2（x，y） =3
1（x） + 2（y，θ）=3
2（x,θ） + 1（y） =3
结论：一个构件自由度＝3－约束数
活动构件数 构件总自由度 低副约束数 高副约束数
D4
5
A 1 B
3 2
E
冲床动画
6
例2: 绘制图示偏心泵的运动简图
3 2 1 4
偏心泵 动画
牛头刨床的主运动机构利用了摆动导杆机构, 。 牛头刨床的主运动机构
1－2 机构自由度的计算
一、平面机构自由度计算公式
定义：保证机构具有确定运动时所 y 必须给定的独立运动参数称为机构 的自由度。
单个做平面运动的构件的自由度为 3
作空间运动的构件有六个自由度，即：沿X、Y、Z轴的移动和绕 X、Y、Z轴的转动。
作平面运动的构件有三个自由度，即：沿X轴方向移动、沿Y方向的移动、
绕Z轴转动。
构件这种沿X轴方向移动、沿Y方向的移动、绕Z轴转动称为构件 的自由度。
作平面运动的构件有三个自由度，
y
M
O
x
平面运动构件的自由度
5) 运动副分类： ①高副－点、线接触的运动副，应力高 。
2） 确定副型:确定各个运动副的类型，标上字母。
3） 选面定位:合理地选择投影面；
4） 连线构件:用直线或曲线将同一构件上各个运动副元
素连接起来代表构件；
5）标原注比，写明实长:在原动件上用箭头标明运动方
向，在图旁注明比例尺μl,,写明有关尺寸的实际长度。
顺口溜：先两头，后中间， 从头至尾走一遍， 数数构件是多少， 再看它们怎相联。
杆、轴构件 固定构件
同一构件
2）运动副的表示方法 转动副的表示方法
2
2
2
1
1
1
(a)
(b)
(c)
移动副的表示方法
1
2 1
2 (a)
1 2
1 2
(b)
21 1
2
(c)
两副构件 三副构件
运动副 名称
常用运动副的符号 运动副符号
两运动构件构成的运动副 两构件之一为固定时的运动副
转 动 平副 面 运 动 副移 动 副
第1章 平面机构的结构分析
1－1 机构组成及运动简图的绘制 1－2 平面机构自由度计算 1－3 机构组成原理和结构分析
1－1 机构组成及运动简图的绘制 一 机构组的条件
目的是弄清机构包含哪几个部分?各部分如何相联才能保证具有确定 的相对运动？这对于设计新的机构显得尤其重要。
齿轮
齿轮机构
凸轮、推杆
凸轮机构
内燃机的机构运动简图
◆ 画机构运动简图的方法
例题三、图示为一冲床。绕固定中心A转动的菱形盘1为 原动件，与滑块2在B点铰接，滑块2推动拨叉3绕固定轴 C转动，拨叉3与圆盘4为同一构件，当圆盘4转动时，通 过连杆5使冲头6实现冲压运动。试绘制其机构运动简图。
分析： 绘制简图： C
3、机构运动简图表达的内容：
1）构件数目 2）运动副的类型和数目 3）运动尺寸 4）机构类型
例1：绘制破碎机的机构运动简图。
例2 活塞泵 运动副？
内燃机
1 箱体 2 活塞 3 连 杆 4 曲轴 5、6 齿轮 7 凸轮 8 推杆
连杆机构 齿轮机构 凸轮机构
内燃机
箱体+
活塞、连杆、曲轴
连杆机构
例如：滚动副、凸轮副、齿轮副等。
x
y
x
y
所示的高副只约束了沿接触处公法线n-n方向的移动。
②低副－面接触的运动副，应力低 。 (2个约束 1个自由度)
例如：转动副（回转副）、移动副 。
2
1
按运动空间分: ★平面运动副:构成运动副的两
构件之间的相对运动为平面运动的 运动副;
三个条件，缺一不可
y
2
O x
1
(a)
2 1 (b)
(a) 固定铰链
转动副 (铰链) (b) 活动铰链
y
O 12
x
移动副
转动副
移动副
螺旋副
(2) 运动副元素－构成运动副的点、线、面.
例如：滚动副（点）、齿轮齿廓（点线）、滑动轴 承（面）等。
3）自由度：构件含有独立运动的数目。
4）约束：对独立运动的限制。
n
3×n
2 × PL
1 × Ph
(低副数) (高副数)
计算公式： F=3n－(2PL +Ph )= 3n －2PL － 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 高副数PH= 0
★空间运动副:构成运动副的两 构件之间的相对运动为空间运动。
球面高副
柱面高副
球销副
圆柱套筒副
球面低副 转动副
移动副
螺旋副
转动副、移动副实例
齿轮副实例
3. 运动链
运动链－多个构件用运动副联接而构成的系统。 闭式链 、开式链
工业 机器人
4. 机构
定义：具有确定运动的运动链称为机构 。 机架－固定构件，如机床床身、车辆底盘、飞机机身。
22
1
1
2
1 2 1
2
2
1
1
2
1 2 1
22
22
1
1
1
1
2
2
1 2 1
1 2
1
平 面
2
高 副
1
2
螺
旋
1
空副 2
间
1
运
动球 副面
1
副
球 销
2
副
2 1
2 1
1
2
2 1
2 1
1 2
1 2
1 2
2 1
在 机 架 上 的 电 机
齿 轮 齿 条 传 动
圆
带
锥
传
齿
动
轮
传
动
链 传 动
外啮 合圆 柱齿 轮传 动
圆柱 蜗杆 蜗轮 传动
凸 轮 传 动
内啮
棘
合圆
轮
柱齿
机
轮传
构
动
常用机器实例
带式运输机用传动装置
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。
工业 机器人
▲
原动件-----1 从动件----2 , 3 机架----- 4
2、 绘制步骤 1) 分清构件:找出机架和原动件，分清各个构件，标上数字。
2) 对机构进行分类
不同的机构都有各自的特点，把各种机构按结构加以分类，建立运 动分析和动力分析的一般方法。
3)绘制机构运动简图
为运动分析和动力分析作准备。
2 机构的组成
1) 构件 －组成机构的运动单元 .
零件－制造单元
2)运动副 (1)定义－两个构件直接接触又能产生某些相对运动的联 接。 a)两个构件、b) 直接接触、c) 有相对运动
原（主）动件－按给定运动规律运动的构件。 从动件－其余可动构件。
机构的组成： 机构＝机架＋原动件＋从动件
1个
1个或几个
若干
原动件-1 从动件-2 , 3
机架-4
二 机构运动简图的绘制
机构运动简图: 说明机构中各构件之间相对运动关系的简单图形。
机构示意图－不按比例绘制的简图
1、构件和运动副的表示方法 1）一般构件的表示方法
F=3
θ (x , y)
x
y
y
y
x
2
θ1 x
12
x
S
1
2
R=2, F=1 运动副 回转副 移动副
高副
R=2, F=1
R=1, F=2
自由度数
约束数
1（θ） + 2（x，y） =3
1（x） + 2（y，θ）=3
2（x,θ） + 1（y） =3
结论：一个构件自由度＝3－约束数
活动构件数 构件总自由度 低副约束数 高副约束数
D4
5
A 1 B
3 2
E
冲床动画
6
例2: 绘制图示偏心泵的运动简图
3 2 1 4
偏心泵 动画
牛头刨床的主运动机构利用了摆动导杆机构, 。 牛头刨床的主运动机构
1－2 机构自由度的计算
一、平面机构自由度计算公式
定义：保证机构具有确定运动时所 y 必须给定的独立运动参数称为机构 的自由度。
单个做平面运动的构件的自由度为 3
作空间运动的构件有六个自由度，即：沿X、Y、Z轴的移动和绕 X、Y、Z轴的转动。
作平面运动的构件有三个自由度，即：沿X轴方向移动、沿Y方向的移动、
绕Z轴转动。
构件这种沿X轴方向移动、沿Y方向的移动、绕Z轴转动称为构件 的自由度。
作平面运动的构件有三个自由度，
y
M
O
x
平面运动构件的自由度
5) 运动副分类： ①高副－点、线接触的运动副，应力高 。
2） 确定副型:确定各个运动副的类型，标上字母。
3） 选面定位:合理地选择投影面；
4） 连线构件:用直线或曲线将同一构件上各个运动副元
素连接起来代表构件；
5）标原注比，写明实长:在原动件上用箭头标明运动方
向，在图旁注明比例尺μl,,写明有关尺寸的实际长度。
顺口溜：先两头，后中间， 从头至尾走一遍， 数数构件是多少， 再看它们怎相联。
杆、轴构件 固定构件
同一构件
2）运动副的表示方法 转动副的表示方法
2
2
2
1
1
1
(a)
(b)
(c)
移动副的表示方法
1
2 1
2 (a)
1 2
1 2
(b)
21 1
2
(c)
两副构件 三副构件
运动副 名称
常用运动副的符号 运动副符号
两运动构件构成的运动副 两构件之一为固定时的运动副
转 动 平副 面 运 动 副移 动 副
第1章 平面机构的结构分析
1－1 机构组成及运动简图的绘制 1－2 平面机构自由度计算 1－3 机构组成原理和结构分析
1－1 机构组成及运动简图的绘制 一 机构组的条件
目的是弄清机构包含哪几个部分?各部分如何相联才能保证具有确定 的相对运动？这对于设计新的机构显得尤其重要。
齿轮
齿轮机构
凸轮、推杆
凸轮机构
内燃机的机构运动简图
◆ 画机构运动简图的方法
例题三、图示为一冲床。绕固定中心A转动的菱形盘1为 原动件，与滑块2在B点铰接，滑块2推动拨叉3绕固定轴 C转动，拨叉3与圆盘4为同一构件，当圆盘4转动时，通 过连杆5使冲头6实现冲压运动。试绘制其机构运动简图。
分析： 绘制简图： C
3、机构运动简图表达的内容：
1）构件数目 2）运动副的类型和数目 3）运动尺寸 4）机构类型
例1：绘制破碎机的机构运动简图。
例2 活塞泵 运动副？
内燃机
1 箱体 2 活塞 3 连 杆 4 曲轴 5、6 齿轮 7 凸轮 8 推杆
连杆机构 齿轮机构 凸轮机构
内燃机
箱体+
活塞、连杆、曲轴
连杆机构