平面机构,
空间机构,
各构件的相对运动平面互相平行
（常用的机构大多数为平面机构）。
至少有两个构件能在三维空间中相对运动。
本章主要介绍四种常用机构：平面连杆机构、凸
轮机构、间歇机构和螺旋机构。
第三章 常用机构中
机构结构分析的 目的
1,探讨机构具有确定运动的条件
2、机构的分类
3、画机构的运动简图
§ ３,１．１ 平面 机构的概述
x
y
xy机构是由构件组成的 。
一、运动副,
构件间的可动联接。（既保持直接接触，又能产生一定的
相对运动）
高副,点、线接触
x
y
x
y
y
x
x
y
A
A'
?
O
低副：面接触
自由度,
约束：对独立运动的限制
低副,2个约束,1个自由度
高副,1个约束,2个自由度
低副,
① 转动副,
② 移动副,
两个构件间只能作相
对旋转运动的运动副；
两个构件间只能作相
对移动运动的运动副。
高副,①齿轮副；②凸轮副。
运动副元素
构件含有独立
运动的数目
二、运动链、机构
1,运动链,两个以上构件通过运动副联接而成的系统
闭链 开链
① 平面运动链；②空间运动链
2、机构（从运动链角度）,
（ 1）对一个运动链
（ 2）选一构件为机架
（ 3）确定原动件（一个或数个）
（ 4）原动件运动时，从动件有确定的运动。
1
2 2
1
2
1
1
2
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
§ ３．１．２ 平面机构运动简图
一,定义,
二、绘制,
1、运动副的符号
转动副,
移动副,
用规定的符号和线条按 一定的比例 表示构件和
运动副的 相对位置,并能完全反映机构特征的
简图。
2
1 1
2
齿轮副,
凸轮副,
2、构件（杆）,
? ?
)( mm
m
l 图上尺寸
实际尺寸??
3、机构运动简图的绘制（ 模型，鄂式破碎机 ）
1）分析机构，观察相对运动，数清所有构件的数目；
2）确定所有运动副的类型和数目；
3）选择合理的位置（即能充分反映机构的特性）；
4）确定比例尺；
5）用规定的符号和线条绘制成简图。（从原动件开始画 )）
§ ３．１．３ 平面机构的自由度
二、机构具有确定运动的条件
2
3
4
1
?
1
104233 ??????F
（ 原动件数 >F，机构破坏）
原动件数 =机构自由度
机构的自由度：机构中各构件相对于机架所能有的独立
运动的数目。
一、计算机构自由度 （设 n个活动构件,PL个低副,PH个高副）
205243 ??????F
1
2
3
4
5A E
B
C
C'
D
D'
1
? 4?
原动件数 <机构自由度数，机构运动不确定（任意乱动）
铰链五杆机构
006243 ??????F
构件间没有相对运动
机构 → 刚性桁架
105233 ???????F
（ 多一个约束 ） 超静定桁架
F≤0，构件间无相对运动，不成为机构。
F>0,
原动件数 =F，运动确定
原动件数 <F，运动不确定
原动件数 >F，机构破坏
三、计算 F时注意问题
（ 1）复合铰链
3
1
2
1
2
3
1010273 ??????F
m m-1
（ 2） 局部自由度
（ 与输出件运动无关的自由度称局部自由度 ）
D
C
B
A
D
B
A
4
2
3
1
4
2
1
213233 ??????F
112223 ??????F
（ 3） 虚约束,
在特殊的几何条件下，有些约束所起的限制作用是重复
的，这种不起独立限制作用的约束称为虚约束。
A M B
2
3
1
4 N O
3O 1
104233 ??????F
A M B
N
1O 3O
006243 ??????F
2
3
1
4
2''
2'
平面机构的虚约束常出现于下列情况,
（ 1）不同构件上两点间的距离保持恒定 ……
（ 2）两构件构成多个移动副且导路互相平行
（ 3）两构件构成多个转动副且轴线互相重合 ……
（ 4）在输入件与输出件之间用多组完全相同的运动链来传
递运动
例：计算自由度
（先看有无注意事项，复合铰链 ……,再看有几个构件）
齿 轮
A
2
4
3 C
5
D
1
6
B
空间机构,
各构件的相对运动平面互相平行
（常用的机构大多数为平面机构）。
至少有两个构件能在三维空间中相对运动。
本章主要介绍四种常用机构：平面连杆机构、凸
轮机构、间歇机构和螺旋机构。
第三章 常用机构中
机构结构分析的 目的
1,探讨机构具有确定运动的条件
2、机构的分类
3、画机构的运动简图
§ ３,１．１ 平面 机构的概述
x
y
xy机构是由构件组成的 。
一、运动副,
构件间的可动联接。（既保持直接接触，又能产生一定的
相对运动）
高副,点、线接触
x
y
x
y
y
x
x
y
A
A'
?
O
低副：面接触
自由度,
约束：对独立运动的限制
低副,2个约束,1个自由度
高副,1个约束,2个自由度
低副,
① 转动副,
② 移动副,
两个构件间只能作相
对旋转运动的运动副；
两个构件间只能作相
对移动运动的运动副。
高副,①齿轮副；②凸轮副。
运动副元素
构件含有独立
运动的数目
二、运动链、机构
1,运动链,两个以上构件通过运动副联接而成的系统
闭链 开链
① 平面运动链；②空间运动链
2、机构（从运动链角度）,
（ 1）对一个运动链
（ 2）选一构件为机架
（ 3）确定原动件（一个或数个）
（ 4）原动件运动时，从动件有确定的运动。
1
2 2
1
2
1
1
2
2
1
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2
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2
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2
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2
§ ３．１．２ 平面机构运动简图
一,定义,
二、绘制,
1、运动副的符号
转动副,
移动副,
用规定的符号和线条按 一定的比例 表示构件和
运动副的 相对位置,并能完全反映机构特征的
简图。
2
1 1
2
齿轮副,
凸轮副,
2、构件（杆）,
? ?
)( mm
m
l 图上尺寸
实际尺寸??
3、机构运动简图的绘制（ 模型，鄂式破碎机 ）
1）分析机构，观察相对运动，数清所有构件的数目；
2）确定所有运动副的类型和数目；
3）选择合理的位置（即能充分反映机构的特性）；
4）确定比例尺；
5）用规定的符号和线条绘制成简图。（从原动件开始画 )）
§ ３．１．３ 平面机构的自由度
二、机构具有确定运动的条件
2
3
4
1
?
1
104233 ??????F
（ 原动件数 >F，机构破坏）
原动件数 =机构自由度
机构的自由度：机构中各构件相对于机架所能有的独立
运动的数目。
一、计算机构自由度 （设 n个活动构件,PL个低副,PH个高副）
205243 ??????F
1
2
3
4
5A E
B
C
C'
D
D'
1
? 4?
原动件数 <机构自由度数，机构运动不确定（任意乱动）
铰链五杆机构
006243 ??????F
构件间没有相对运动
机构 → 刚性桁架
105233 ???????F
（ 多一个约束 ） 超静定桁架
F≤0，构件间无相对运动，不成为机构。
F>0,
原动件数 =F，运动确定
原动件数 <F，运动不确定
原动件数 >F，机构破坏
三、计算 F时注意问题
（ 1）复合铰链
3
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1
2
3
1010273 ??????F
m m-1
（ 2） 局部自由度
（ 与输出件运动无关的自由度称局部自由度 ）
D
C
B
A
D
B
A
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213233 ??????F
112223 ??????F
（ 3） 虚约束,
在特殊的几何条件下，有些约束所起的限制作用是重复
的，这种不起独立限制作用的约束称为虚约束。
A M B
2
3
1
4 N O
3O 1
104233 ??????F
A M B
N
1O 3O
006243 ??????F
2
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1
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2''
2'
平面机构的虚约束常出现于下列情况,
（ 1）不同构件上两点间的距离保持恒定 ……
（ 2）两构件构成多个移动副且导路互相平行
（ 3）两构件构成多个转动副且轴线互相重合 ……
（ 4）在输入件与输出件之间用多组完全相同的运动链来传
递运动
例：计算自由度
（先看有无注意事项，复合铰链 ……,再看有几个构件）
齿 轮
A
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3 C
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B
