3.1.1-2平面机构概述
1、教学目的：
理解平面机构、构件、运动副等基本概念，了解平面机构机构运动简图的绘制方法。 2、重点难点：
重点：运动副、机构简图等基本概念 难点：机构简图的绘制 3、教学方法与手段：多媒体 4、教学时间：2学时
一、机构和构件
1－曲柄 2－连杆 3－滑块 4－机架
1、构件 是组成机构和机器的独立运动单元。
构件与零件的区别：（1）构件：运动单元（2）零件：制造单元
一个构件可能由一个零件构成，也可能由几个零件组装而成，组成构件的各零件之间没有相对运动，从运动学角度来看，他们是一个整体、一个单元、一个构件。
2、机构 是由若干个构件组合而成且具有确定的相对运动的组合体。若组成机构的所有构件都在同一平面内或几个相互平行的平面内运动，则称这种机构为平面机构，否则称空间机构。本节只讨论平面机构。 二、运动副 1.运动副
运动副两构件直接接触并能产生相对运动的活动联接称为运动副。注意：一是接触，二是能相对运动。按接触类型分为低副（面接触）和高副（点或线接触）。 2.常见的平面运动副
（1）转动副：轴孔连接、铰链
（2）移动副：滑块与滑道、滑块与导杆
（3）滚滑副
由于二构件可绕切点作相对滚动，又可沿公切线方向作相对滑动，因此称为滚滑副
3.运动副元素
参加接触、构成运动副的表面。例如：转动副的圆柱面、滚滑副的曲面等等。 4.约束
约束是运动副对构件运动的限制。限制掉的自由度称为约束度。
表
示
符
号
动
副
移
动
运动副 转副 滚滑副
约束度 2 2 1
相对自由度 1 1 1
运动副元素 圆面 点、线
柱
面
平
接触应力 低 低 高
平幅 平面高副
面低
5.空间运动副
约束度为1 （沿过接触点法线运动受到限制） 约束度为5 螺旋副（转动与移动不独立） I
副 Ⅴ级副
级
三、平面机构运动简图的概念
机构是由若干构件通过若干运动副组合在一起的。在研究机构运动时，仅用特定的简单符号和线条表示机构，并按一定的比例定出各运动副及构件的位置，这种简明表示机构各构件之间相对运动关系的图形称为机构运动简图。
机构运动简图应与它所表达的实际机构具有完全相同的运动特性。从机构运动简图可以了解机构的组成和类型，即机构中构件的数目、运动副的种类和数目、运动副的相对位置、机架和主动件。利用机构运动简图可以表达一部复杂机器的传动原理，还可进行机构的运动和动力分析。
一、构件的分类及带有运动副元素的构件的图示 1.构件的分类
机构中的构件按其运动性质可分为三类： (1) 机架在机构简图中，将机架打上斜线表示。 (2) 原动件在机构简图中，将原动件标上箭头表示。 (3) 从动件有时也称其为执行件。 二、带有运动副元素的构件的图示 ：
运动副以及带有运动副元素的构件的画法见表3.1。 三、绘制机构运动简图的基本方法和一般步骤
(1)分析结构和运动情况 找出机架、主动件和从动件。
(2)确定构件数目、运动副的类型和数目 (3)测量运动尺寸 (4)选取视图平面
对于平面机构，取构件运动平面作为视图平面。 (5)绘制机构运动简图
选择适当的比例尺，定出各运动副之间的相对位置，并以简单的线条和规定的符号画出机构运动简图。图中各运动副顺序标以大写英文字母，各构件标以阿拉伯数字，并将主动件的运动方向用箭头标明。
绘制机构运动简图的比例尺μl为
?l?运动尺寸的实际长度?m或mm?
图上所画的长度?mm?下面举例说明机构运动简图的绘制方法。
例3—1 绘制图3.7a所示颚式破碎机的机构运动简图。
(a) (b)
图3.7 颚式破碎机
(a) 破碎机 (b) 机构运动简图
作业：画出P3图0.1的机构简图
3.1.3 平面机构自由度
1、目的任务：
掌握平面机构自由度的计算 2、重点难点：
重点：自由度的计算方法、平面机构具有确定运动的条件
难点：平面机构自由计算应注意的几个问题：复合绞链、虚约束、局部自由度 3、教学手段与方法：多媒体及板书相结合 4、教学时间：4学时，（其中含自由度计算及平面机构运动简图的绘制习题课2学时） 3．1．3平面机构的自由度 一、构件的自由度
在不受限制时，构件具有的独立运动数目，是确定构件的几何位置所需要的独立坐标数。
（1）平面构件：自由度为3，即沿互相垂直的X、Y轴的移动、在XY平面内的转动； （2）空间（运动）构件：自由度为6；
（3）两个互作相对平面运动的构件：其相对自由度也是3。
自由度为完全确定机构的位置所必需的独立广义坐标数目，也是机构具有的独立运动数，用F表示。
例如 曲柄滑块机构
当运动尺寸完全确定之后，只要给定
，机构位置完全确定；或者给定，机构
位置也完全确定。 二、平面机构自由度的计算
F＝3n－2PL－PH
311-2平面机构概述
