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
机构功能,传递运动和动力或改变运动形式、运动轨迹等。
机构由若干个构件组合而成；且具有确定相对运动。
构件是由若干个零件连接而成的运动单元体。
§ ３,１,１ 平面 机构的概述
x
y
x
y
一、构件和运动副,
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
常见的有,
凸轮副、齿轮副等
x
y
x
y
低副：面接触
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。
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
运动简图,
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,表示机构各构件间相
对运动关系的简单图形。
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
机构中各构件相对于机架所能有的独立运
动的数目。
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
机构的自由度,
y
x
x
y
A
A'
?
O
荆州职业技术学院
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
一、计算机构自由度 （设 n个活动构件,PL个低副,PH个高副）
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
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
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
（ 不影响其它构件运动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）重复移动副
（ 2）重复转动副
（ 3）重复轨迹
（ 4）重复高副
例：计算自由度
先看排除局部自由度、复合铰链等，再看有几个构件，低副数、高副
数 ……
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
机构功能,传递运动和动力或改变运动形式、运动轨迹等。
机构由若干个构件组合而成；且具有确定相对运动。
构件是由若干个零件连接而成的运动单元体。
§ ３,１,１ 平面 机构的概述
x
y
x
y
一、构件和运动副,
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
常见的有,
凸轮副、齿轮副等
x
y
x
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低副：面接触
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。
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§ ３,１,２ 平面机构运动简图
运动简图,
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,表示机构各构件间相
对运动关系的简单图形。
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齿轮副,
凸轮副,
2、构件（杆）,
? ?
)( mm
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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
机构中各构件相对于机架所能有的独立运
动的数目。
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
机构的自由度,
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A
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荆州职业技术学院
二、机构具有确定运动的条件
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（原动件数 >F，机构破坏）
原动件数 =机构自由度
一、计算机构自由度 （设 n个活动构件,PL个低副,PH个高副）
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
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5A E
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C
C'
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D'
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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
三、计算 F时注意问题
（ 1）复合铰链
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1010273 ??????F
m m-1
（ 2） 局部自由度
（ 不影响其它构件运动的自由度称局部自由度 ）
D
C
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A
D
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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
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4 N O
3O 1
104233 ??????F
A M B
N
1O 3O
006243 ??????F
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2''
2'
平面机构的虚约束常出现于下列情况,
（ 1）重复移动副
（ 2）重复转动副
（ 3）重复轨迹
（ 4）重复高副
例：计算自由度
先看排除局部自由度、复合铰链等，再看有几个构件，低副数、高副
数 ……
齿 轮
A
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3 C
5
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B
