二、机构
1、构件：机器中的运动单元，可以是单一的零件，也可以由几个零件组成的刚性结构。 例
构件是运动单元，零件是制造单元。 构件分类
机架：本身固定不动的构件，或相对地球运动但固结于给定坐标参考系并视为固定不动的构件。作用：支撑。
原动件（原动构件、主动构件、输入构件）：驱动力所作用的构件。 作用：输入运动或动力。 从动件（从动构件）：随原动件的运动而运动的构件。
输出构件：从动件中能实现预期运动的构件。作用：动力或力矩输出。 图片 四杆机构
2、机构：能实现预期的机械运动的各构件的基本组合体。 机构的特征：
1）它们都是由许多零件经装配而成的构件的组合体； 2）组成它们的各部分之间都具有确定的相对运动。
常用机构：齿轮机构、凸轮机构、连杆机构、间歇运动机构 应用举例
3、零件、构件等关系
原动机 机架 机器 机构 运动副 刚性 工作机 原动件 特征 1）、 特征1）、2） 零件 组合 构件 组合 信息机 从动件 2）、3）
§0-2 机械原理课程的内容及在培养人才中的地位、任务和作用
一、机械原理课程的内容
研究对象：机器和机构 具体内容：（1）机构的结构和运动学 （2）机构和机器的动力学
二、机械原理课程在培养人才中的地位、任务和作用
地位：该课程是高等工科院校机械类专业普遍开设的一门专业基础课，它有着独特的、承上启下的重要地位。制图是机械类课程的基础，机械原理是在制图课程基础上的专业课，同时又为后面课程打下基础。
任务：使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能，能初步具有拟定机械运动方案、分析和设计机构的能力。
作用：增强学生对机械技术工作的适应能力和开发创造能力。
§0-3 机械原理学科的发展趋势
本学科的发展趋势有以下几个方面： （1）平面、空间机构的分析与综合 （2）机器人机构 （3）齿轮及其传动
（4）计算机辅助设计与优化方法 （5）机械系统动力学
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第一章 平面机构的结构分析
一、教学过程 1.教学目标
1）了解机构的组成，运动副、运动链、约束和自由度等基本概念； 2）能绘制常用机构的机构运动简图；
3）能计算平面机构的自由度,了解机构的组成原理并能进行结构分析。? 2.教学时数： 授课时间： 3.重点、难点：
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。?
难点：机构自由度计算中有关虚约束的识别及处理。 4.讲授方法：（1）多媒体演示 （2）板书 5.习题作业： 6.参考资料：《机械原理》郑文纬主编 高等教育出版社 二、教学内容
§1-1 研究机构结构的目的 △§1-2 运动副、运动链和机构 △＊§1-3 平面机构运动简图 △＊§1-4 平面机构的自由度
△＊§1-5 平面机构的组成原理和结构分析
§1-1 研究机构结构的目的
1、研究平面机构具有确定运动的条件；
2、对机构进行分类并按其分类来建立运动分析和动力分析的一般方法； 3、了解平面机构组成的基本原理； 4、正确绘制常用机构的机构运动简图。
§1-2 运动副、运动链和机构
一、运动副
运动副：指两构件直接接触形成的可动联接。
运动副元素：参与接触而构成运动副的点、线、面。 运动副元素不外乎为点、线、面。
转动副 移动副 凸轮副 齿轮副
构件自由度与约束
构件的自由度：指一个构件相对另一个构件可能出现的独立运动的数目。一个自由构件在空间具有6个自由度。作平面运动的自由构件具有3个自由度。 约束：指通过运动副联接的两构件之间的某些相对独立运动所受到的限制。 运动副引入的约束数=两构件相对自由度减少的数目。 按照接触特性把运动副分为低副和高副。
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低副：面接触的运动副。带来2个约束。 转动副：两构件只作相对转动的运动副。 移动副：两构件只作相对移动的运动副。 例：惯性筛机构
高副：点接触或线接触的运动副。带来1个约束。 按运动副的运动空间分:
平面运动副:指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。 空间运动副:指构成运动副的两构件之间的相对运动为空间运动的运动副。 只讲平面运动副。 二、运动链
运动链:指两个以上的构件通过运动副联接而构成的系统。 平面运动链:各构件间的相对运动为平面运动的运动链。 空间运动链:各构件间的相对运动为空间运动的运动链 。 闭链: 运动链的各构件构成首尾封闭的系统。 球面副 开链: 运动链的各构件未构成首尾封闭的系统。
平面运动链 空间运动链 机构≈运动链?
三、机构
机架 作用：支承。
原动件 作用：输入运动和动力。 从动件 作用：动力与力矩输出。
机构:在运动链中将一构件加以固定,而其余构件都具有确定的运动，则运动链便成为机构。
依据机构的运动链是平面运动还是空间运动分为： 平面机构: 机构中各构件间的相对运动为平面运动。 空间机构: 机构中各构件间的相对运动为空间运动。
§1-3 机构运动简图
一、机构运动简图的定义及作用 1、机构运动简图：不考虑那些与运动无关的因素，仅仅用简单的线条和规定的符号来代表构件和运动副，并按一定比例表示运动副的相对位臵。这种能准确表达机构运动特性的简单图形称为机构运动简图。
机构的示意图：指仅仅以构件和运动副的符号表示机构， 不要求严格地按比例而绘制的简图。 作用：利用机构运动简图可以对机构进行结构、运动和动力等的分析。
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2、常用运动副的符号
图面垂直于回转轴线时，用 图面不垂直于回转轴线时，用
3、构件的表示方法
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二、机构运动简图的绘制 步骤：
1、首先要搞清楚所绘制机械的结构和动作原理。确定机构中的机架、原动部分、传动部分和执行部分；
2、从原动件开始，按照运动传递的顺序给构件编号，并逐一分析每两个构件间相对运动的性质，确定运动副的类型和数目;
3、恰当地选择投影面：一般选择与机械的多数构件的运动平面相平行的平面作为投影面；
4、选择适当的比例尺, 定出各运动副之间的相对位臵，用规定的简单线条和各种运动副符号, 将机构运动简图画出来； 5、标出原动件。
例1 绘制小型压力机的机构运动简图 例1＇：绘制图示颚式破碎机的机构运动简图
§1-4 平面机构的自由度 一、平面机构的自由度
机构的自由度：机构中各构件相对于机架所具有的独立运动的数目。 平面自由构件：3个自由度 平面低副：引入2个约束 平面高副：引入1个约束
假设平面机构有n个活动构件： 3n个自由度 有PL个低副和PH个高副： 引入(2PL+PH)约束
平面机构的自由度计算公式： F=3n-(2pl + ph)=3n-2pL-pH 二、机构具有确定运动的条件
四杆机构 五杆机构 四杆机构五杆机构
F=3n-2 pl – ph=3×3 - 2×4-0=1 F=3n-2 pl – ph=3×4 - 2×5-0=2
给定一个独立运动参数： 给定一个独立运动参数：机构没有确定运动。
其余构件有确定运动。 给定两个独立运动参数：机构有确定运动。
Fa = 3×2 - 2×3 = 0
Fb = 3×3 - 2×5 = -1
F≤0 运动链不能运动，不成为机构
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