机械结构机构的组成和结构
机械的组成及运动简图
高副
低副
圆柱副 平面副
回转副
移动副
螺旋副
球面副
机构运动简图
运动简图:
表达机器的工作原理、传动关系、基 本结构及相互联系的锥齿轮
向心滑动轴承
向心球滚动轴承
向心推力轴承
紧固连接
弹性连接
万向联轴器
电机
蜗轮蜗杆
丝杠
二、画机构简图的步骤 1 .分析运动； 2 .量出反应各运动副之间的相 对位置； 3 .选择视图； 4 .选择合适的比例。
颚式破碎机示意图
虎钳传动示意图
小型压力机
机械是机器和机构的总称
运动副
运动副：两个构件直接接触并能产生某
些相对运动的活动连接。
运动副的类型
以接触形式来划分：
通过点、线接触的运动副称为高副； 通过面接触的运动副称为低副。
以运动形式来划分：
构件间仅能作相对转动的运动副称为回转副； 构件间仅能作相对移动的运动副称为移动副； 构件间仅能作相对螺旋运动（既转动，又沿 转动轴线移动）的运动副称为螺旋副。
1.机器
特征： 1）人为的实体组合。 2）实体之间存在着确定的的相对运动。
3）可以代替人的劳动完成有用功或转
变为机械能。
组成机器的三大部分
1、原动部分； 2、工作部分； 3、传动部分。
卷扬机
每一部分各含有不同的零、部件. 因此从结构和制造角度来看，机器是 由若干个零件和部件组成的，而部件 由若干个零件组成。
机械的组成及机构 运动简图
机械的组成
零件、部件和机器
零件：是组成机器最基本的单元体，是
一个独立的加工单元，具有确定的形状。 按功能分为三类：连接件、支撑件、 传动件。
部件：按工艺要求划分的装配单元，每
八种常用机械结构
八种常用机械结构一、简单机构简单机构是机械工程中最基本的机构之一，它由两个或多个刚性零件通过铰链连接而成。
常见的简单机构有杠杆、曲柄连杆机构和齿轮传动机构。
杠杆是一种由固定支点连接的刚性杆件组成的机构，它可以用来放大力量或改变力的方向。
常见的杠杆有一级杠杆、二级杠杆和三级杠杆，它们的力量放大倍数依次递增。
杠杆在物理学中有着广泛的应用，比如撬动重物、刷牙时使用的牙刷等。
曲柄连杆机构是由一个曲柄和一个连杆构成的机构，它可以将旋转运动转换为往复运动。
曲柄连杆机构被广泛应用于内燃机、蒸汽机等发动机中，将活塞的往复运动转换为输出轴的旋转运动。
齿轮传动机构是利用齿轮之间的啮合传递动力和运动的机构。
它有许多种形式，如齿轮副、链轮副等。
齿轮传动机构具有传动效率高、传递功率大、传动稳定等优点，广泛应用于各种机械设备中。
二、滑块机构滑块机构是由滑块和导轨组成的机构，它可以将旋转运动转换为往复运动或直线运动。
滑块机构常用于各种工具和机械设备中，如冲床、拉床等。
滑块机构的运动规律可以通过几何分析和运动学计算来确定，为机械设计提供了重要的理论依据。
三、减速机构减速机构是一种将高速运动转换为低速运动的机构，常用于各种机械设备中。
减速机构的主要作用是减小输出轴的转速，增加输出轴的扭矩。
常见的减速机构有齿轮减速机、带传动减速机等。
齿轮减速机是利用齿轮的啮合传递动力和运动的机构，通过改变齿轮的大小和齿数比例来实现减速。
齿轮减速机具有结构简单、传动效率高、传递功率大等优点，在工业生产中得到广泛应用。
带传动减速机是利用带传动的原理来实现减速的机构，通过改变带轮的直径比例来改变传动比，从而实现减速。
带传动减速机具有传动平稳、噪音小、维护方便等优点，广泛应用于各种机械设备中。
四、连杆机构连杆机构是由连杆和铰链组成的机构，它可以将旋转运动转换为往复运动或直线运动。
连杆机构被广泛应用于各种机械设备中，如汽车发动机、机床等。
连杆机构的运动规律可以通过几何分析和运动学计算来确定，为机械设计提供了重要的理论依据。
机械原理与机械设计：机构的组成原理
两个含有外接副的构 件直接用运动副联接。
(e)
（2） Ⅲ级组(n=4，PL=6) 中心构件
Ⅲ级组基本型
Ⅲ级组其它型举例
Ⅲ级组的结构特征： 三个含有外接副的构件与同一构件（用运动副）联接。
Ⅲ级组基本型
Ⅲ级组其它型举例
第四种形式称为IV级组。 结构特点：有两个三副杆，且4个构件构成四边形结构
内端副━━杆组内部相联。 外端副━━与组外构件相联。
J
H
I
G
F
D
C B
AP
Ⅲ级机构
【解】 以GH为原动件进行 结构分析：
H G
J I
Ⅱ级机构
F
D
C B
AP
本章重点小结
机架 一、构件 + 运动副 运动链 机构 原动件
从动件
基本杆组
二、运动链成为机构的条件：F > 0, 原动件数目等于自由度数目 平面运动链自由度计算方法和注意事项
三、机构运动简图的绘制
不能存在只有一个构件的运动副 或只有一个运动副的构件。
每个杆组拆分后自由度不变
每个构件和运动副都只能属于一 个杆组
机构的级别取决于机构中的基本杆组的最高级别
另一种说法：机构的级别与机构中最高级别基本杆组 的级别一致
3.平面机构的结构分析
结构分析的目的 1）了解机构的组成 2） 确定机构的级别 3）为机构受力分析提供简化方法
机构按所含最高杆组级别命名，如Ⅱ级机构，Ⅲ 级机构等。
杆组：自由度为零的不可再分的运动链。 机构可视为由原动件和若干个杆组构成。
组成原理
任何机构都可以看作是若干个自由度为零的基本杆组依次 联接到原动机和机架上而构成的，机构的自由度等于原动件的
机械的组成结构
机械的组成结构机器的种类繁多，形状大小差别很大，应用目的也各不相同。
从机器最基本的特征入手，把握机器组成的基本规律后可以发现，从最简单的千斤顶到复杂的现代化机床，机器组成的一般规律是：由原动机将各种形式的动力能变为机械能输入，经过传动机构转换为适宜的力或速度后传递给执行机构，通过执行机构与物料直接作用，完成作业或服务任务，而组成机械的各部分借助支承装置连接成一个整体。
1．原动机原动机是提供机械工作运动的动力源。
常用的原动机有电动机、内燃机、人力或畜力（常用于轻小设备或工具，或作为特殊场合的辅助动力）等。
2．执行机构执行机构是通过刀具或其他器具与物料的相对运动或直接作用来改变物料的形状、尺寸、状态或位置的机构。
机械的应用目的主要是通过执行机构来实现，机器种类不同，其执行机构的结构和工作原理就不同。
执行机构是一台机器区别于另一台机器的最有特性的部分。
执行机构及其周围区域是操作者进行作业的主要区域，称为操作区。
3．传动机构传动机构是用来将原动机和工作机构联系起来，传递运动和力（力矩），或改变运动形式的机构。
一般情况是将原动机的高转速、小扭矩，转换成执行机构需要的较低速度和较大的力（力矩）。
常见的传动机构有齿轮传动、带传动、链传动、曲柄连杆机构等。
传动机构包括除执行机构之外的绝大部分可运动零部件。
机器不同，传动机构可以相同或类似，传动机构是各种不同机器具有共性的部分。
4．控制操纵系统控制操纵系统是用来操纵机械的启动、制动、换向、调速等运动，控制机械的压力、温度。
速度等工作状态的机构系统。
它包括各种操纵器和显示器。
人通过操纵器来控制机器；显示器可以把机器的运行情况适时反馈给人，以便及时、准确地控制和调整机器的状态，以保证作业任务的顺利进行并防止事故发生。
控制操纵系统是人机接口处，安全人机学要求在这里得到集中体现。
5．支承装置支承装置是用来连接、支承机器的各个组成部分，承受工作外载荷和整个机器重量的装置。
它是机器的基础部分，分固定式和移动式两类。
机械原理——第2章 机构的的组成及结构分析
2
1 1 2
2
1
2 1 2
1
1 1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
2 1
1 2
3. 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。 工业 机器人
闭式链、
开式链
4. 机构能够用来传递运动和动力的可动装置。 机架－作为参考系的构件，如机床床身、车辆 底盘、飞机机身。
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。
⑦已知：AB＝CD＝EF，计算图示平行四边形 机构的自由度。 B C 2 E 解：n= 4， PL= 6， PH=0 1 F=3n － 2PL － PH 4 3 =3×4 －2×6 F D A =0 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。
1.杆组的各个外端副不可以同时加在同
一个构件上，否则将成为刚体。如：
2.机构的级别与原动件的选择有关。
§2－8 平面机构中的高副低代
高副低代：为了使平面低副机构的结构分析和运动
分析的方法能适用于含有高副的平面机构，根据一 定条件将机构中的高副虚拟地以低副代替的方法。 高副低代条件：
1、代替前后机构的自由度不变
一般构件的表示方法
杆、轴构件
固定构件
同一构件
一般构件的表示方法
两副构件
三副构件
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。
常用机构运动简图符号
在 机 架 上 的 电 机 带 传 动 齿 轮 齿 条 传 动 圆 锥 齿 轮 传 动
机械原理：第二章机构的结构分析
斜齿轮机构
两个齿轮的齿廓为斜线，实现直线的 运动传递，同时具有较好的承载能力 和传动平稳性。
02
CHAPTER
机构的运动分析
机构运动简图
总结词
机构运动简图是表示机构运动关系的图形，通过图形化方式展示机构的组成和运 动传递路径。
详细描述
机构运动简图是一种抽象的图形表示，它忽略了机构的实际尺寸和形状，只关注 机构中各构件之间的相对运动关系。通过绘制机构运动简图，可以清晰地了解机 构的组成、运动传递路径以及各构件之间的相对位置和运动方向。
常见的受力分析方法
详细描述：常见的受力分析方法包括解析法、图解法和 有限元法等，每种方法都有其适用范围和优缺点，应根 据具体情况选择合适的方法。
机构的平衡分析
总结词
理解机构平衡的概念是进行平衡 分析的前提。
详细描述
机构平衡是指机构在静止或匀速 运动状态下，各作用力相互抵消 ，机构不会发生运动状态的改变 。
轮系
定轴轮系
各齿轮的转动轴线固定，齿轮的 运动由一个主动轮通过各齿轮的
啮合传递到另一个从动轮。
行星轮系
其中一个齿轮的转动轴线绕着另 一固定轴线转动，行星轮既可绕 自身轴线自转，又可绕固定轴线
公转。
混合轮系
由定轴轮系和行星轮系组合而成， 既有定轴轮系的自转运动，又有
行星轮系的公转和自转运动。
凸轮机构
机构运动分析的方法
总结词
机构运动分析的方法主要包括解析法和图解法两种。
详细描述
解析法是通过建立数学模型，运用数学工具进行求解的方法。这种方法精度高，适用于对机构进行精确的运动学 和动力学分析。图解法是通过作图和测量来分析机构运动的方法，这种方法直观易懂，适用于初步了解机构的运 动关系。
机械组织的结构
机械组织的结构一、引言机械组织是一个复杂而庞大的系统，由各种部门和职能组成，以实现高效的生产和运营。
本文将从不同角度来探讨机械组织的结构，包括组织架构、职务分工、沟通流程和决策层次等。
二、组织架构机械组织通常采用分层次的组织架构，以便管理者能够更好地控制和监督各个部门的工作。
一般来说，机械组织的结构包括高层管理层、中层管理层和基层员工。
高层管理层负责制定机构的发展战略和决策，中层管理层负责具体的业务管理和协调，而基层员工则负责具体的生产和执行工作。
三、职务分工机械组织的职务分工是为了将工作任务合理地分配给不同的职能部门和员工。
在机械组织中，不同的职能部门负责不同的工作任务，如研发部门负责产品的设计和开发，生产部门负责产品的制造和装配，销售部门负责产品的市场推广和销售，而财务部门则负责公司的财务管理和资金监控。
四、沟通流程机械组织中的沟通流程非常重要，它能够有效地传递信息、协调工作和解决问题。
在机械组织中，沟通可以分为内部沟通和外部沟通。
内部沟通主要是指组织内部各个部门和员工之间的信息传递，可以通过会议、报告、电子邮件等方式进行。
而外部沟通则是指组织与外部合作伙伴、客户和供应商之间的信息交流，可以通过电话、邮件、会议等方式进行。
五、决策层次机械组织的决策层次是指决策权在组织内部的分配和层级结构。
在机械组织中，重大决策通常由高层管理层来决策，而中层管理层和基层员工则负责执行和落实决策。
决策层次的设立可以保证决策的高效性和准确性，避免信息传递的滞后和失真。
六、总结机械组织的结构是为了实现高效的生产和运营而设计的。
通过合理的组织架构、职务分工、沟通流程和决策层次，机械组织能够更好地协调各个部门和员工的工作，提高生产效率和竞争力。
然而，机械组织的结构也需要不断地优化和调整，以适应市场的变化和发展的需求。
七、致读者的话在现代社会中，机械组织扮演着重要的角色，它们为我们提供了各种各样的产品和服务。
了解机械组织的结构，有助于我们更好地理解和支持这些组织的发展。
第2章机械原理 机构的组成及结构分析
2 1
错
移动副导路平行 结论：在计算机构自由 转动副轴线重合 度时，虚约束应先去除 平面高副接触点共法线 不计
“移动副”
“转动副”
A
B
F＝3n－2PL－PH ＝3 3－2 4－ 0 =1
F＝3n－2PL－PH ＝3 2－2 2－1 =1
A
B
转动副轴线重合——两构件有多
处接触而构成转动副且转动轴线相互 重合时，只有一个转动副起约束作用， 如右图，曲轴的两转动副A 、B之一为
运动副元素——两构件相互接触的点、线、面。
运动副分类: 1、按运动副两构件接触的特性分为低副和高副。
转动副
移动副
特点：面接触、相对转动或相对移动 低副
●
齿轮副
凸轮副
特点：点或线接触、沿接触点切线方向相对移动 绕接触点的转动 高副 2、按运动副两构件间的相对运动是平面还是空间运动分 为平面运动副和空间运动副。
第2章
机构的组成及结构分析
内 容
•构件及其运动副
•机构运动简图的绘制
•平面机构自由度的计算
重 点
•
运动副和运动链的概念、机构运动简图的绘制、
机构具有确定运动的条件及机构自由度的计算。
§2－1 研究机构结构的目的
其目的是：
１、研究组成机构的组成及机构具有确定运动的条件
▲弄清机构包含哪几个部分
▲各部分如何相联？ ▲怎样的结构才能保证具有确定的相对运动？
F＝3n－2PL－PH ＝3 2 －2 2 1 － ＝1
3.注意事项（续） 虚约束 不产生实际约束效果的重复约束
虚约束常发生在下列情况 （1）两构件间构成多个运动副 F＝3n－2PL－PH F＝3n－2PL－PH ＝3 2－2 2 1 － ＝3 2－2 3 1 － ＝1 对 ＝-1