体育绘图舒献忠编 二OO五年五月 第一节体育绘图的内容 [自学要点] 体育绘图是一门新的学科，是用一种简练的视觉符号作为手段，来表达有关体育的部分内容，常用于体育教师教案的记录，体育教学中的图示以及体育书籍中的图解。 （一）体育动作图 体育动作图包括基本体操图、各项运动技术图、动作教法图、身体训练图等。 （二）体育教学组织图 体育教学组织图，就是教师根据教学训练中的各种因素，在课前认真思考和备课，将教学内容、步骤、方法绘制成图，有目的、有计划地组织教学。 教学组织图分为以下两种： 1．体育教学程序图：是教师说明体育课中各项教材的安排顺序及时间分配运用的图解。 2．组织形式图：是说明体育课中的场地布置、队形、学生及运动器械的移动路线的一种图。它可以分为战术练习图、体育游戏及其他练习的组织形式图。 （三）基本体操图 基本体操的内容丰富，队列队形更是复杂多变。它既是体育教学的重要内容之一，同时也是上好一堂体育课的主要手段。特别是团体操的表演，队列队形的变化和调动更加复杂。因此，将基本体操的绘图作为一个内容进行学习，十分必要。 （四）体育场地器械简图 体育场地器械图的绘制包括两种，一种是用各种符号表示，主要用来安排课程的器械位置，表示场地方位；第二种是依据各项运动场地及器材的比例、尺寸按需要进行设计和制作。 场地器材简图还经常用于田径、体操等运动会的场地布置图。
[自学进度] 2学时 [自学方法指导] 以阅读教材相关内容为主 [重点难点提示] 体育绘图的内容和作用，本门课程的学习方法以及这门学科的发展简况。 第二节体育动作简图的特点 [自学要点] 体育动作简图虽然也有用于体育技术书上的图解，但多数还是用于备课与上课，画图者一般都不是专业的体育绘图者，而是体育教师或教练，并且需要在较短时间内将某个动作表达出来。 [自学进度] 2学时 [自学方法指导] 以阅读教材相关内容为主 [重难点提示] 要使复杂的动作变得容易的画，容易表现，常用的方法就是概括方法。概括方法有以下几点： （1）图的部分平面概括为单线，如将手、臂、腿、躯干画成单线。 （2）细小的曲线概括为直线。 （3）几何图形表示人体某些部分的肢体，如用圆形表示头，用椭圆、长方形表示躯干，用三角形表示手、脚等。 （4）略去细节。例如，面部的五官及衣服等省略不画。 第二章体育动作简图基本知识 第一节体育绘图的学习方法 [自学要点]
基于MATLAB的曲柄滑块机构运动的仿真
摘要：本文在曲柄滑块机构运动简图的基础上，对其数学运动模型进行分析，用解析法计算曲柄的转角和角速度，及滑块的位移和速度，并用MATLAB 软件进行仿真。 1 引言 在机械传动系统中，曲柄滑块机构是一种常用的机械机构，它将曲柄的转动转化为滑块在直线上的往复运动，是压气机、冲床、活塞式水泵等机械的主机构。这里用解析法，并用MATLAB 对其进行仿真。 2 曲柄滑块机构的解析法求解 曲柄滑块机构的运动简图如图1所示，在图1中，1L 、2L 和e 分别为曲柄滑块的曲柄、连杆和偏差，1?、2?分别为曲柄和连杆的转角，1?? 、2?? 分别为曲柄和连杆的角速度，S 为滑块的位移。 图1 曲柄滑块机构运动简图 设已知已知1L 、2L 、e 、1?和1?? ，求连杆的角位移2?和角速度2?? ，以及滑块的位移S 和速度S ? 。 2.1 位移分析 按图1 中四边形ABCD 的矢量方向有： AB CD → → = 将上式转化成幅值乘以角度的形式，得到如下等式： 1 2 12i i L e L e S ie ??+=+ (1) 分别取上式的虚部和实部，并在e 前面乘N ，N 取值1或－1，用以表示滑块在x 轴的上方或者下方，得到下面两式：
1122cos cos L L S ??+= (2) 1122sin sin L L Nb ??+= (3) 整理上面两个公式得到S 和2?的计算公式： 1122cos cos S L L ??=+ (4) 11 22 sin arcsin Ne L L ??-= (5) 2.2 速度分析 将（1）式两边对时间求导得（6）式 1 2 1212i i L ie L ie S ????? ? ? += (6) 取（6）式的实部和虚部，整理得S ? 和2?? 的计算公式： 1211 2 sin() cos S L ?????? -=- (7) 111 222 cos cos L L ????? ? =- (8) 根据（7）式和（8）式即可得到滑块的速度及连杆的角速度。 2.3 实例分析及其MATLAB 仿真 2.3.1 实例分析 下面对图2所示的曲柄滑块机构做具体分析。 图2 曲柄滑块机构简图 例中：1236,140r mm r mm ==，160/sec d ω=，求2?，2ω，S 和S ? 。
体育绘图复习资料（李丽熔２０15、０１、1５) 1、体育绘图得内容(简答或填空) 体育动作图：用线条符号来表示动作 体育教学组织图(教学程序与组织形式) 基本体操图:表现队列队形变化与调动 体育场地器械简图:表示场地器材得方位与使用 2、体育绘图得作用（简答题） 帮助理解动作要领有助提高教学质量 便于教师编写教案便于开展科研工作 3、体育动作简图得特点：简单易学,有一定表现力 4、体育绘图得学习方法（简答题） ①熟悉动作: 熟悉正确得动作结构，以及身体各部位得位置，并在大脑中形成映 像,才能正确表达动作。 ②掌握理论 懂得人体比例及外形结构，才能画出匀称人体,准确表现动作与神韵。 懂得绘画透视得基本知识,掌握变形规律，才能表现复杂得动作，增加立体感。 ③坚持多练方法:临摹、写生、相像与自创。 眼、脑、手协调配合，提高手、笔得控制能力。 第一节人体及其动作得比例关系 １、人体各部分得比例:不同人种、体型、性别、年龄得比例差别 欧洲人8 亚洲人7、5 胖者腰宽2、５—3 儿童 4 2、单线图得人体比例:以1个头长为单位(会考填空) 身高:8 肩宽:1、5～2 腰宽:1 髋宽:1.5 颈长：0.５，不画出来 躯干长：２．5，肩至髋.其中肩至腰１．５，腰至髋1。 手臂长：３。４，其中上臂1。4，前臂1.２,手0．８。 腿长：4,股骨大转子至脚底。 其她:两臂侧平举8。站立时，两臂下垂，肘关节平腰,手下垂至大腿中部。２、人体常用动作比例关系（会考填空) 立正臂上举:１0 立正、稍息、两脚开立:8 大分立：7。5 半蹲、弓步：６．５ 跪立:６ 跪坐：5 体前屈:4.5～5 全蹲:4。5 直角坐:4 跪撑、蹲撑、俯撑：3.５ 3、头部运动特点及其幅度（图解也要会画） 前倾：４5°
基于MATLAB 的曲柄滑块机构运动的仿真 姓名：夏小品 学号：2100110114 班级：机械研10 摘要：本文在曲柄滑块机构运动简图的基础上，对其数学运动模型进行分析，用解析法计算曲柄的转角和角速度，及滑块的位移和速度，并用MATLAB 软件进行仿真。 关键字：曲柄滑块机构；运动分析；MATLAB The Simulation of Crank Slider Mechanism Motion Based on MATLAB Abstract:This article analyses the motion mathematical model of crank slider mechanism based on its motion diagram. Use analytical method to calculate crank angle,crank angular velocity,slider position and slider velocity and do the simulation of the resultes witn MATLAB software. Key Words:Crank slider mechanism;Motion analysis;MATLAB 1 引言 在机械传动系统中，曲柄滑块机构是一种常用的机械机构，它将曲柄的转动转化为滑块在直线上的往复运动，是压气机、冲床、活塞式水泵等机械的主机构。这里用解析法，并用MATLAB 对其进行仿真。 2 曲柄滑块机构的解析法求解 曲柄滑块机构的运动简图如图1所示，在图1中，1L 、2L 和e 分别为曲柄滑块的曲柄、连杆和偏差，1?、2?分别为曲柄和连杆的转角，1?? 、2?? 分别为曲柄和连杆的角速度，S 为滑块的位移。 图1 曲柄滑块机构运动简图
第一章 平面机构及其运动简图 案例导入：通过硬纸片是否钉在桌面上及常见的推拉门、活页等例子，引入自由度、铰链、铰接、约束条件和运动副、运动链、机构等概念，介绍运动副的分类；以牛头刨床为例子导入运动简图，介绍用简单的符号和图形表示机器的组成和传动原理。 第一节 平面运动副 一、平面运动构件的自由度 平面机构是指组成机构的各个构件均平行于同一固定平面运动。组成平面机构的构 件称为平面运动构件。 两个构件用不同的方式联接起来，显然会得到不同形式的相对运动，如转动或移动。为便于进一步分析两构件之间的相对运动关系，引入自由度和约束的概念。如图1-1所示，假设有一个构件2，当它尚未与其它构件联接 之前，我们称之为自由构件，它可以产生3个独立 运动，即沿x 方向的移动、沿y 方向的移动以及绕 任意点A 的转动，构件的这种独立运动称为自由度。 可见，作平面运动的构件有3个自由度。如果我们 将硬纸片（构件2）用钉子钉在桌面（构件1）上， 硬纸片就无法作独立的沿x 或y 方向的运动，只能 绕钉子转动。这种两构件只能作相对转动的联接称 为铰接。对构件某一个独立运动的限制称为约束条件，每加一个约束条件构件就失去一个自由度。 二、运动副的概念 机构是具有确定相对运动的若干构件组成的，组成机构的构件必然相互约束，相邻 两构件之间必定以一定的方式联接起来并实现确定的相对运动。这种两个构件之间的可动联接称为运动副。例如两个构件铰接成运动副后，两构件就只能绕轴在同一平面内作相对转动，称为转动副，见图1-2a)、b)所示。又如图1-2d)所示，一根四棱柱体1穿入另一构件2大小合适的方孔内，两构件就只能沿轴线X 作相对移动，称之为移动副；图1-2c)所示为车床刀架与导轨构成的移动副。我们日常所见的门窗活叶、折叠椅等均为转动副，推拉门、导轨式抽屉等为移动副。 图1-1 自由构件 图1-2 平面低副
一、填空题 1.体育绘图萌发于原始社会，发达于资本主义社会和社会主义社会 2.体育绘图的内容包括体育动作图、体育教学组织图、基本体操图、体育场地器械简图。 3. 体育动作图主要有线条轮廓图、简图、照片3种表现形式。 4. 体育教学组织图主要有教学程序图、组织形式图2种形式. 5. 体育动作简图从表现形式上可分为单线条图、体块图、实体图、轮廓图4类。 6.画人体运动主要需要掌握头、胸、髋三大块变化，同时了解人体各个组成部分之间，各部分与人的身高之间的比例关系。这种比例关系在任的运动过程中变化较大，而在基本站立动作时相对稳定。 7.在画单线条图时，我们通常以头长作为1个单位长度，身体其它部位的长度比例为身高 7.0，颈长 0.5，躯干 2.5，手臂长 3.0，（其中上臂4/3，前臂1.0 ，手2/3），腿长4.0（其中大腿长2.0，小腿长2.0），脚长 1.0，肩宽 1.5，腰宽 0.5，髋宽 1.0。 8. 正面图善于表现人体的躯干及四肢沿人体矢状轴向上下及左右方向做的动作。 9. 侧面图善于表现人体的躯干及四肢绕人体额状轴做的各种动作。 10.组织形式图可分为战术练习图、体育游戏及其他练习的组织形式图。 二、解释题 1.体育绘图：是用一种简练的视觉符号作为手段，来表达有关体育的部分内容，常用于体育教师教案的记录，体育教学中的图示以及体育书籍中的图解。 2.组织形式图：是说明体育课中的场地布置、队形、学生及运动器械的移动路线的一种图。可分为战术练习图、体育游戏及其他练习的组织形式图 3.单线条图：在体育动作简图中最简单、最容易学、最容易画的一种【1分】。它的特点是：出头部勇椭圆形表示之外，躯干、四肢都用一至二条线段表示。 4.体块图：将人体分为头、胸腹、骨盆三个体块，然后根据动作的结构将这几个体块组合起来，再添画上单线的四肢。由于这种图比较容易组合，组合之后，透视变形逼真，肢体部分容易画准确，从而加强了它的立体感，表现力较强。 5.体育教学程序图：是教师说明体育课中各项教材的安排顺序及时间分配运动的图解。 二、简答题 1.体育绘图的内容主要包括哪几方面？（4分） （）体育动作图；（2）体育教学组织图；（3）基本体操图；（4）体育场地器械简图。 2．体育动作简图从表现形式上可分哪几类？ 体育动作简图从表现形式上可分为单线条图、体块图、实体图、轮廓图4类。 2.体育动作图主要有哪几种表现形式？（3分） （1）线条轮廓图；（2）简图；（3）照片。 3.体育教学组织图主要有哪几种形式？（4分） （1）轮廓图；（2）简图；（3）符号图。 3.体育教学组织形式图主要可分为哪几类？（4分） （1）战术练习图；（2）体育游戏；（3）其他练习。 4. 简述体育绘图的作用。（4分） （1）帮助理解动作要领；（2）提高教学质量的主要手段；（3）便于体育教师编写教案；（4）便于开展科学研究工作。 5. 简述体育动作简图的特点。（4分） （1）简单易学；（2）有一定表现力。 6．在体育动作简图的绘制过程中，如何对图形进行简化？（4分） （1）图的部分平面概括为单线；（2）细小的曲线概括为直线；（3）用几何图形表示人体某些部分的肢体；（4）略去细节。 7．正面图的表现范围有哪些？ 正面图善于表现人体的躯干及四肢沿人体矢状轴向上下及左右方向做的动作。 7．侧面图的表现范围有哪些？ 侧面图善于表现人体的躯干及四肢绕人体额状轴做的各种动作。 １
成都师范学院 课程教案 课程名称: 课程类型: 课程性质: 上课时间: 至学年第学期授课对象: 专业级班教师姓名: 所属系院: 成都师范学院教务处制
课程总体教学安排 总学时总学分 教学时 数分配讲课实验 平时 测验 考试机动 考核 方式 学生 人数 36 2 4 26 2 2 2 技评达标 使用教材 与版本 《体育绘图》人民体育出版社 课程教学目标 《体育绘图》是体育专业课程体系的重要组成部分，是完成体育专业目标的主要途径。坚持“健康第一”为体育课程指导思想，全面推进素质教育，传授体育绘图知识，提高体育技能与素养，促进学生形成自身的体育特长，增进学生身心健康。 （一）专业知识与技能培养目标 1、使学生掌握较全面的体育绘图技巧。 2、使学生掌握一定体育美学欣赏能力。 （二）教学过程与方法 教学应以学练结合为主，重点教授法，在传授知识的同时，可通过课堂提问，示范讲解等形式加强对学生分析问题与解决问题能力的培养。 教学讲授要结合《体育绘图》的新趋向，新特点和本队情况，重点突出，克服照本宣科的呆板教授方法。 （三）形成正确的情感态度与价值观 课程理论内容安排 章节内容时间安排第一章体育绘图概述 第二章体育绘图概述 第三章体育场地、器械简图的画法 第四章体育场地、器械简图的画法 第五章体育场地、器械简图的画法 第六章体育场地、器械简图的画法 第七章体育场地、器械简图的画法 第八章体育场地、器械简图的画法 第九章教案 第十章训练计划 2课时 2课时 2课时 2课时 2课时 2课时 2课时 2课时 2课时 2课时 课程 实验 内容 安排 课程实验的项目名称学时 主要参考资料《体育绘图》人民体育出版社《体育绘图》河南大学出版社
第一章平面机构运动简图及其自由度 基本要求：了解平面运动副及平面机构简图绘制；掌握平面运动链的自由度及其具有确定运动的条件。 重点：平面机构运动简图的绘制及自由度的计算。 难点：平面机构的自由度计算、虚约束的判断。 学时：课堂教学：4学时。 教学方法：多媒体结合板书。 第一节运动副及其分类 机构的分类：平面机构：所有的构件都在同一平面或相互平行的平面内运动的机构。 空间机构：所有的构件不全在相互平行的平面内运动的机构。 构件的自由度：构件可能出现的独立运动，如图1-1所示。 空间自由构件：6个 平面自由构件：3个 约束：附加在构件上对构件自由度的限制。 图1-1 构件的自由度 1.1.1 运动副 由两构件组成的可动联接。 三要素：两构件组成、直接接触、有相对运动。 运动副元素：构件上直接参与接触而构成运动副的表面。 1.1.2 运动副的分类 1、根据引入约束的数目分：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级副。 2、根据构成运动副的两构件的接触情况分： 低副：面接触。 高副：点或线接触，如图1-2 所示。 3、根据构成运动副的两构件的运动范围分： 平面副：组成运动副的两构件都在同一或平行平面内运动。 平面副：组成运动副的两构件不在同一或平行平面内运动。 4、根据构成运动副的两构件的相对运动分：
移动副：组成运动副的两构件作相对移动，如图1-3所示。 转动副：组成运动副的两构件作相对转动，如图1-4所示。 螺旋副：组成运动副的两构件作螺旋运动，如图1-5所示。 球面副：组成运动副的两构件作球面运动，如图1-6所示。 常用及我们这本书主要介绍的是： 图1-2 高副图1-3 移动副图1-4 转动副 图1-5 螺旋副图1-6 球副 特点：低副：1）面接触——接触比压低，承载能力大。 2）接触面为平面或柱面。便于加工，成本低；便于润滑。 3）引入二个约束，Ⅱ级副。 高副：1）点、线接触。接触比压高，承载能力小。 2）接触面曲面。不便于加工和润滑。 3）引入一个约束。Ⅰ级副。 第二节平面机构运动简图 1.2.1 机构运动简图 根据机构的运动尺寸，按一定的比例尺定出各运动副的位置，用国标规定的运动副及常用机构运动简图的符号和简单的线条将机构的运动情况表示出来，与原机构运动特性完全相同的，表示机构运动情况的简化图形。 机构示意图：表示机构的运动情况，不严格地按比例来绘制的简图。 1.2.2 机构运动简图的绘制 1、运动副的表示方法 表1-1 运动副的表示方法 2、常用机构的简图表示方法 表1-2 常用机构简图表示方法 3、一般构件的的表示方法 表1-3 一般构件表示方法 绘制步骤： 1、分析机构运动。 目的：确定构件及运动副的类型及数目。
习 题 1-1至1-4 绘制图示机构的机构运动简图。 题1-1图 颚式破碎机 题1-2图 柱塞泵 题1-3图 旋转式水泵 O 1 O 2 A B 1 2 3 4 A B C D 1 2 3 4 A B C D 1 2 34 A B C D 1 2 3 4 C D
题1-4图 冲压机构 1-5至1-10 指出机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和虚约束，并计算各机构的自由度。 解：构件3、4、5在D 处形成一个复合铰链，没有局部自由度和虚约束。 32352701L H F n P P =--=?-?-= 解：没有复合铰链、局部自由度和虚约束。 323921301L H F n P P =--=?-?-= 题1-5图 题1-5图 5 6 A B C D E F O 1 O 2 C D F 1 2 3 4 5 6 E F E G
题1-6图 题1-7图题1-8图题1-9图题1-10图解：A处为复合铰链，没有局部自由度和虚 约束。 323721001 L H F n P P =--=?-?-= 解：A处为复合铰链，没有局部自由度和虚约束。 323721001 L H F n P P =--=?-?-= 解：B处为局部自由度，没有复合铰链和虚约束。 32352710 L H F n P P =--=?-?-= 解：C处为复合铰链，E处为局部自由度，没有虚约束。 32372912 L H F n P P =--=?-?-= A B C D E I F G H A D B E C A E B C D G F
1-11图示为一手动冲床机构，试绘制其机构运动简图，并计算自由度。试分析该方案是否可行；如果不可行，给出修改方案。 题1-11图手动冲床 答：此方案自由度为0，不可行。改进方案如图所示： 手动冲床运动简图手动冲床改进方案
一、体育绘图： 1、是体育运动与绘图技巧的结合。 2、随着体育教学改革的深入，他是体育教师为了弥补语言讲解和示范动作的不足而广泛采用的一门学科。 二、体育绘图的内容及特点： 1、人体体育动作简图。 特点：生动形象，并具有一定的神韵。 类型：①单线图 （1）、概念：是用单线条表示出人体运动中身体各部位的动作形态，头部用一个椭圆来表示的一种图形。 （2）、特点：线条变化不大，绘图简单，速度快，容易学，使用方便。 用途：速记、速画以及动作不太复杂的图解。 ②实体图（影绘图）：是依照人体各部分的比例、解剖特征和动作形态结构的外部轮廓、整个描实涂黑的一种图示。 ③线面图 ④轮廓图 2、体育场地器材图 特点：精准细致、有标准的尺度。 3、组织教法图 ①概念：组织教法示意图，实际上是表示上课时学生的队形与场地器材的位置关系，组织练习方法如何实施的一种示意图。 ②特点：组织教法图将练习变化的路线、场地与器材有地结合在体育图形中。 4、体育图条、挂图以及图表（数据类）。 特点：能周密地安排每一堂体育课，在体育教学中直观化、形象化。 前四点综合：体育绘图具有简单、快速、形象和直观性强以及概括性强的特点（体育绘图这门课程的特点） 三、体育绘图在教学与训练中的作用： 1、利用图解可以弥补教师示范和动作不足。 2、利用图解可以弥补教师语言讲解的不足。 3、便于学生课堂练习。 4、便与教师编写教案。 四、人体的比例 参照依据：骨中线。 一、立正姿势的人体比例关系（单位：头长）：7.5个头长 1、颌底至乳头连线=乳头连线至脐孔处=1个头长 2、手臂=上臂（一又三分之一个头长）+前臂（1个头长）+手（三分之二个头长）=3个头长 3、躯干=2.5个头长 4、两肩之间的距离=2个头长 5、脊上下至膝关节=膝关节至脚踝=2个头长 腿：包括大腿和小腿两部分，髂嵴上沿至膝关节为大腿，它是2个头长，膝关节至脚跟为小
第8章作业 8-l 铰链四杆机构中，转动副成为周转副的条件是什么?在下图所示四杆机构ABCD 中哪些运动副为周转副?当其杆AB 与AD 重合时，该机构在运动上有何特点?并用作图法求出杆3上E 点的连杆曲线。 答：转动副成为周转副的条件是： （1）最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和； （2）机构中最短杆上的两个转动副均为周转副。图示ABCD 四杆机构中C 、D 为周转副。 当其杆AB 与AD 重合时，杆BE 与CD 也重合因此机构处于死点位置。 8-2曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，机构是否一定存在急回运动，且一定无死点?为什么? 答：机构不一定存在急回运动，但一定无死点，因为： （1）当极位夹角等于零时，就不存在急回运动如图所示， （2）原动件能做连续回转运动，所以一定无死点。 8-3 四杆机构中的极位和死点有何异同? 8-4图a 为偏心轮式容积泵；图b 为由四个四杆机构组成的转动翼板式容积泵。试绘出两种泵的机构运动简图，并说明它们为何种四杆机构，为什么? 解 机构运动简图如右图所示，ABCD 是双曲柄机构。 因为主动圆盘AB 绕固定轴A 作整周转动，而各翼板CD 绕固定轴D 转动，所以A 、D 为周转副，杆AB 、CD 都是曲柄。 8-5试画出图示两种机构的机构运动简图，并说明它们各为何种机构。 图a 曲柄摇杆机构 图b 为导杆机构。 8-6如图所示，设己知四杆机构各构件的长度为240a mm =，600b =mm ,400,500c mm d mm ==。试问: 1)当取杆4为机架时，是否有曲柄存在? 2)若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构?如何获得?
第9章平面机构及其运动简图
第三篇常用平面机构 机构是机器的主要组成部分，常用平面机构是机械设备中应用广泛且常见的机构。研究机构的组成以及机构在什么条件下才具有确定的相对运动是正确进行机械设计的前提。平面连杆机构和凸轮机构是代表性突出的常用平面机构。本篇主要对平面机构的结构进行分析，以及平面连杆机构和凸轮机构的类型、特点、运动规律分析和结构设计等。 第9章平面机构及其运动简图 本章要点 ●掌握平面运动构件的自由度、运动副的概念及运动副的分类 ●掌握平面机构运动简图的绘制方法 ●掌握平面机构自由度的计算，能对复合铰链、局部自由度、虚约束进行正确处理 ●掌握机构具有确定运动的条件 １３７
9.1 平面运动副 9.1.1平面运动构件的自由度 平面机构是指组成机构的各个构件均平行于同一固定平面运动。组成平面机构的构件称为平面运动构件。 两个构件用不同的方式联 接起来，显然会得到不同形 式的相对运动，如转动或移 动。为便于进一步分析两构 件之间的相对运动关系，引 图9-1 自由构件 入自由度和约束的概念。如 图9-1所示，假设有一个构件2，当它尚未与其它构件联接之前，我们称之为自由构件，它可以产生3个独立运动，即沿x方向的移动、沿y方向的移动以及绕任意点A的转动，构件的这种独立运动称为自由度。可见，作平面运动的构件有3个自由度。如果我们将硬纸片（构件2）用钉子钉在桌面（构件1）上，硬纸片就无法作独立的沿x或y 方向的运动，只能绕钉 １３８
子转动。这种两构件只能作相对转动的联接称为铰接。对构件某一个独立运动的限制称为约束条件，每加一个约束条件构件就失去一个自由度。 9.1.2运动副的概念 机构是具有确定相对运动的若干构件组成的，组成机构的构件必然相互约束，相邻两构件之间必定以一定的方式联接起来并实现确定的相对运动。这种两个构件之间的可动联接称为运动副。例如两个构件铰接成运动副后，两构件就只能绕轴在同一平面内作相对转动，称为转动副，见图9-2a、b所示。又如图9-2d 所示，一根四棱柱体1穿入另一构件2大小合适的方孔内，两构件就只能沿轴线X作相对移动，称之为移动副；图9-2c所示为车床刀架与导轨构成的移动副。我们日常所见的门窗活叶、折叠椅等均为转动副，推拉门、导轨式抽屉等为移动副。 １３９
第8章课后习题参考答案 8-l 铰链四杆机构中，转动副成为周转副的条件是什么?在下图所示四杆机构ABCD 中哪些运动副为周转副?当其杆AB与AD重合时，该机构在运动上有何特点?并用作图法求出杆3上E点的连杆曲线。 答：转动副成为周转副的条件是： （1）最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和； （2）机构中最短杆上的两个转动副均为周转副。图示ABCD四杆机构中C、D为周转副。 当其杆AB与AD重合时，杆BE与CD也重合因此机构处于死点位置。 8-2曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，机构是否一定存在急回运动，且一定无死点?为什么? 答：机构不一定存在急回运动，但一定无死点，因为： （1）当极位夹角等于零时，就不存在急回运动如图所示，
（2）原动件能做连续回转运动，所以一定无死点。 8-3 四杆机构中的极位和死点有何异同? 8-4图a为偏心轮式容积泵；图b为由四个四杆机构组成的转动翼板式容积泵。试绘出两种泵的机构运动简图，并说明它们为何种四杆机构，为什么? 解机构运动简图如右图所示，ABCD是双曲柄机构。 因为主动圆盘AB绕固定轴A作整周转动，而各翼板CD绕固定轴D转动，所以A、D为周转副，杆AB、CD都是曲柄。 8-5试画出图示两种机构的机构运动简图，并说明它们各为何种机构。 图a曲柄摇杆机构 图b为导杆机构。
8-6如图所示，设己知四杆机构各构件的长度为240a mm =，600b =mm ,400,500c mm d mm ==。 试问: 1)当取杆4为机架时，是否有曲柄存在? 2)若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构?如何 获得? 3)若a 、b ﹑c 三杆的长度不变，取杆4为机架，要获得曲柄摇杆机构,d 的取值范围为 何值? : 解 (1)因a+b=240+600=840≤900=400+500=c+d 且最短杆 1为连架轩．故当 取杆4为机架时，有曲柄存在。 (2)、能。要使此此机构成为双曲柄机构，则应取1杆为机架；两使此机构成为双 摇杆机构，则应取杆3为机架。 (3)要获得曲柄摇杆机构, d 的取值范围应为440~760mm 。 8-7图示为一偏置曲柄滑块机构，试求杆AB 为曲柄的条件。若偏距e=0，则杆AB 为曲柄的条件是什么?
体育绘图练习题 一、填空题 1、通过数学方法简化，使样本的一些特征用几个数集中反映出来，这些数就是。 2、统计资料的审核，通常分两个步骤和。 3、影响抽样误差大小的主要因素有、 、。 4、正态分布中两个参数μ和 分别确定图形的和。 5、假设检验中易犯和两类错误。 6、体育简图的特点、。 7、体育绘图的方法有、、。 8、透视形式可分为、、。 9、教学组织队形主要有、、单排双排等。 10、团体操变化的基本方法：、、分段法、。 11、体育器械简图可分为、、、。 12、体育教学组织形式图有、、。 13、运动能力指人体（）的能力。 14、运动训练目标包括:运动成绩指标、（）、运动负荷指标。 15、起始状态的诊断包括:运动成绩诊断、（）、训练负荷诊断。 16、运动训练学研究的主要目的在于:揭示运动训练活动的（），指导各专项运动训练实践，使各专项的训练活动建立在科学的（）基础之上，努力提高训练的科学化水平. 17、耐力素质是指有机体（）的能力。 18、赛前训练周负荷变化的基本特点是（）。 19、（）是运动训练活动最基本的组织形式。 20、（）指运动员掌握和运用战术的能力，是运动员整体（）的重要构成部分。 二、解释 1、总体： 2、统计量： 3、中位数 4、统计假设 5、体育绘图 6、体育教学程序图 7、平行透视原理 8、团体操 9、整体观察法 10、适宜负荷原则 11、直观教练原则 12、分解训练法 13、特长技术 14、重复训练法 三、简答题 1、试述统计分析的主要过程 2、样本特征数分几类？试总结所学各类样本特征数？ 3、试述假设检验的基本原理。
4、简述体育绘图的内容 5、体育动作简图的特点 6、团体操的特点 7、体育游戏组织形式图画法 8、简述影响运动技术的因素 9、简述运动训练学的主要任务 10、简述运动训练方法的基本结构 11、简述运动训练方法的分类 12、简述提高动作速度常用的方法手段 体育绘图练习题答案 一、填空题 1、样本特征数 2、初审、复核 3、变量本身的离散程度、抽样方法、样本大小 4、位置、形状 5、弃真、纳伪。 6、简单易学、有一定表现力。 7、熟悉动作、掌握理论、坚持多练 8、平视、仰视、俯视9、直线形、弧线形10、合并法、分散法、分区法 11、俯视图、侧视图、正视图、斜视图12、轮廓图、简图、符号图。 13、（从事体育活动） 14、（竞技能力指标） 15、（竞技能力诊断） 16、（普遍规律）（训练理论） 17、（坚持长时间运动） 18、（提高训练强度）。 19、（训练课） 20、.（战术能力） 二、解释 1、总体：人们把需要研究的同质的对象的全体，称为总体。 2、统计量：由样本所得，关于样本特征的统计指标。 3、中位数：把一组数据资料按大小次序排列，位于序列中点的数。 4、统计假设：关于总体具有某一特定性质的判断。 5、体育绘图：是一种简练的视觉符号作为手段，来表达有关体育部分内容，常用于体育教师教案的记录，体育教学中的图示以及体育书籍中的图解。 6、体育教学程序图：是教师说明体育课中各项教材的安排顺序时间分配运用的图解。 7、平行透视原理：凡是在方形物体平面中，存在着平行于画幅且与画幅有一定角度的面，这个面的形成的透视称平行透视。 8、团体操：团体操是一种表演性体操，它是由几十人至成千上万人通过快速巧妙的队形变换，配以音乐、服装、道具以及背景等艺术装饰所构成的能表达一定主题思想的表演项目。 9、整体观察法：在画图过程中，将绘画局部与画面整体进行比较的观察方法。 10、适宜负荷原则:是指根据运动员的现实可能和人体机能的训练适宜规律，以及提高运动员竞技能力的需要，在训练中给予相应量度的负荷，以取得理想训练效果的原则。 11、直观教练原则:是指在运动训练中运用多种直观手段，通过运动员的视觉器官，激发活跃的形象思维，建立正确的动作表象，培养运动员的观察能力和思维能力，提高运动员竞技水平的训练原则。 12、分解训练法：是指完整的技术动作或战术配合过程合理分成若干环节或部分，然后按环节或部分分别进行训练的方法。 13、特长技术：是指运动员所掌握的技术“群”中那些对其获取优异成绩有决定意义的、能够展现个人特点或优势使用概率和得分概率相对较高的技术。
第一章平面机构的运动简图及自由度 一、判断题（认为正确的，在括号内画√，反之画×） 1.机构是由两个以上构件组成的。（） 2.运动副的主要特征是两个构件以点、线、面的形式相接触。（） 3.机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度大于零。（） 4.转动副限制了构件的转动自由度。（） 5.固定构件（机架）是机构不可缺少的组成部分。（） 6.4个构件在一处铰接，则构成4个转动副。（） 7.机构的运动不确定，就是指机构不能具有相对运动。（） 8.虚约束对机构的运动不起作用。（） 二、选择题 1.为使机构运动简图能够完全反映机构的运动特性,则运动简图相对于与实际机构的（）应相同。 A.构件数、运动副的类型及数目 B.构件的运动尺寸 C.机架和原动件 D. A 和 B 和 C 2.下面对机构虚约束的描述中，不正确的是（）。 A.机构中对运动不起独立限制作用的重复约束称为虚约束，在计算机构自由度时应除去虚约束。 B.虚约束可提高构件的强度、刚度、平稳性和机构工作的可靠性等。 C.虚约束应满足某些特殊的凡何条件，否则虚约束会变成实约束而影响机构的正常运动。为此应规定相应的制造精度要求。虚约束还使机器的结构复杂，成本增加。 D.设计机器时，在满足使用要求的情况卜，含有的虚约束越多越好。 三、综合题 1.图2-1中构件1相对于构件2能沿切向At 移动，沿法向An向上移动和绕接触点A转动，所以构件1与2组成的运动副保留三个相对运动。 图b中构件1与2在A两处接触，所以构件1与2组成两个高副。 图2-1 图2-2 2.如图2-2所示的曲轴1与机座2，曲轴两端中心线不重合，加工误差为△，试问装配后两构件能否相对转动，并说明理由。 3.局部自由度不影响整个机构运动，虚约束不限制构件独立运动，为什么实际机构中还采用局部自由度、虚约束的结构？ 4.吊扇的扇叶与吊架、书桌的桌身与抽斗，机车直线运动时的车轮与路轨，各组成哪一类运动副，请分别画出。 5.绘制2-3图示各机构的运动简图。
机械原理复习题
1、结构分析 （1）试计算下列图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度或虚约束必须明确指出。（2）高副低代 （3）拆杆组，说明机构级别 (a) (b)
2、结构分析 （1）将图示压缩机构中的所有构件用数字1，2，3，…在图上标注出来，所有运动副用字母A，B，C，…标注出来。 （2）试分析图示结构中有无复合铰链、局部自由度和虚约束。如有，请明确指出来。 （3）试计算图示机构的自由度。机构中用圆弧箭头表示的构件为原动件。 （4）图示机构是由哪些杆组构成的？请将那些杆组从机构中一一分离出来，并注明拆组的顺序及其级别。
3、结构分析 （1）试计算图示机构的自由度（机构中用圆弧箭头表示的构件为原动件）。 （2）图示机构是由哪些杆组构成的？请将那些杆组从机构中一一分离出来，并注明拆组的顺序及其级别。 （3）若以构件7为原动件，则此机构为几级机构？
4、结构分析 （1）将图示凸轮拨杆机构中的所有构件用数字1，2，3，…在图上标注出来，所有运动副用字母A，B，C，…标注出来。 （2）试分析图示机构中有无复合铰链、局部自由度和虚约束。如有，请明确指出来。 （3）请绘制此机构在图示位置时高副低代后的机构简图。 （4）试计算图示机构高副低代前原高副机构的自由度和高副低代后低副机构的自由度。
5、结构分析 （1）试分析图示机构中有无复合铰链、局部自由度和虚约束。如有，请明确指出来。（2）请绘制此机构在图示位置时高副低代后的机构简图。 （3）试计算图示机构高副低代前原高副机构的自由度和高副低代后低副机构的自由度。（4）拆杆组，判断机构级别。
体育绘图舒献忠编二OO 五年五月 目录 第一章 引言 绪论 体育绘图的发展与体育的发展一样，萌发于原始社会时代，发达于资本主义和社会主义社会阶段。同社会文化一样，体育绘图不断走向成熟，并成为一门新的学科。早在远古时代，生活在山崖洞穴中的人类祖先，即用概括简练的线段在石壁或山洞里刻画他们熟悉的生活场景，狩猎、格斗、捕鱼、角力、戏水、游戏……等等。古代的埃及、印度、希腊也有类似的拳击、摔跤等图案。说明运动绘图的能力在远古时代的原始部落就已萌发。 随着社会的不断进步和体育运动的发展，各种体育运动传授方式应运而生，书是其中主要的一种。书的出现又为运动技术绘图提供了发展空间。因此，在近百年的时间里，世界各国的体育人士创绘了百种体育绘图形式，丰富了体育绘图的内容和形式。随着体育运动技术的发展，人们对书籍中的运动技术图提出了更高的要求，涌现出一批体育绘图的高手，他们既能生动地描绘运动技术，又能准确地把握绘图的结构与比例。这对提高体育教材及书刊的质量，促进体育教学科研全面发展，起到非常重要的作用。本课程的教学时数分配见下表： 章节第一章第二章第三章第四章第五章 章名绪论 自学时数4 8 10 12 10 2 66 面授时数2 4 4 6 4 体育动作简图基本知识单线条图的基本画法人体各部位的画法单线条图的表现技巧复习与考试合计 第一节体育绘图的内容 [自学要点] 体育绘图是一门新的学科，是用一种简练的视觉符号作为手段，来表达有关体育的部分内容，常用于体育教师教案的记录，体育教学中的图示以及体育书籍中的图解。（一）体育动作图体育动作图包括基本体操图、各项运动技术图、动作教法图、身体训练图等。（二）体育教学组织图体育教学组织图，就是教师根据教学训练中的各种因素，在课前认真思考和备课，将教学内容、步骤、方法绘制成图，有目的、有计划地组织教学。教学组织图分为以下两种：1．体育教学程序图：是教师说明体育课中各项教材的安排顺序及时间分配运用的图解。2．组织形式图：是说明体育课中的场地布置、队形、学生及运动器械的移动路线的一种图。它可以分为战术练习图、体育游戏及其他练习的组织形式图。（三）基本体操图基本体操的内容丰富，队列队形更是复杂多变。它既是体育教学的重要内容之一，同时也是上好一堂体育课的主要手段。特别是团体操的表演，队列队形的变化和调动更加复杂。因此，将基本体操的绘图作为一个内容进行学习，十分必要。（四）体育场地器械简图体育场地器械图的绘制包括两种，一种是用各种符号表示，主要用来安排课程的器械位置，表示场地方位；第二种是依据各项运动场地及器材的比例、尺寸按需要进行设计和制作。场地器材简图还经常用于田径、体操等运动会的场地布置图。[自学进度] 2 学时[自学方法指导] 以阅读教材相关内容为主 [重点难点提示] 体育绘图的内容和作用，本门课程的学习方法以及这门学科的发展简况。 第二节体育动作简图的特点 [自学要点] 体育动作简图虽然也有用于体育技术书上的图解，但多数还是用于备课与上课，画图者一般都不是专业的体育绘图者，而是体育教师或教练，并且需要在较短时间
5.9.GB/T4460-1984 机械制图机构运动简图符号 5.9.1概述 本标准等效采用ISO3952/1－1981，ISO3952/2－1981，ISO3952/3－1979《机构运动简图－图示符号》。 5.9.1.1简图及其标准化状况 简图是指用规定的符号、代号和简单线条画成的一种图样。它可以用来表示机器、仪表和设备的构成、运动情况和功能等。简图在工程上应用很广，例如在研究和设计机构的运动时，必需画出机构运动简图，从而便于进行分析和研究；在画某一机器或部件的装配图时，也常常需要画出该机器和部件的装配示意图，用来表示各零件间的相互位置和装配关系，以利于正式装配图的绘制以及作为辅助参考。因此，在很多场合都要用到简图。 在工程应用中，简图是一种以规定的符号或代号为主要内容的图样，它的每一个符号或代号都代表着某一确定的对象。由这些符号和代号，再通过一些简单的线条将它们按照具体的要求组合起来，从而形成所需要表达的内容。所以，不同的行业、专业所用的简图，都有着不同的符号，代表着各自不同的含义，例如管路系统图、传动系统图和电工系统图等等。要能正确应用某种简图，就必须了解用于该图中符号及代号的含义、基本规定和注意事项等。 为了统一和便于交流，我国已制定了一些这方面的国家标准，本节要介绍的机构运动简图符号就是其中之一。 5.9.1.2机构运动简图的体系构成 采用机构运动简图，可以较多地减少绘图工作量，有利于提高绘图效率。在机构设计绘图中，需要表达的结构要素和零部件是多种多样的，很难将具体的实物直接画出，必须采取适当的表达方法将其简化，此标准主要将不同结构的运动本质部分简化成对应的符号。 图5－9－1是标准《机构运动简图符号》的范围和体系构成。其中第一部分规定了组成机构的各个部分的常用符号，包括如何用符号表示机构的运动，机构的各个组成部分的简化符号等，从而可以组成各种平面和空间机构的机构运动简图。 第二部分详细规定了实际中各种常见机构的组成构件符号，为了使机构的种类更加完整并易于补充，最后增加了补充件将一些其他机构及其组件加在其中。这样，就几乎可以用标准中规定的符号表达所有的机构，个别构件元素无标准可依时，可自行设计拟定，最终也可以完整地表达机构及其设计思想。
一、体育绘图： 1、是体育运动与绘图技巧地结合. 2、随着体育教学改革地深入，他是体育教师为了弥补语言讲解和示范动作地不足而广泛采用地一门学科. 二、体育绘图地内容及特点： 1、人体体育动作简图. 特点：生动形象，并具有一定地神韵. 类型：①单线图 （1）、概念：是用单线条表示出人体运动中身体各部位地动作形态，头部用一个椭圆来表示地一种图形. （2）、特点：线条变化不大，绘图简单，速度快，容易学，使用方便. 用途：速记、速画以及动作不太复杂地图解. ②实体图（影绘图）：是依照人体各部分地比例、解剖特征和动作形态结构地外部轮廓、整个描实涂黑地一种图示. ③线面图 ④轮廓图 2、体育场地器材图 特点：精准细致、有标准地尺度. 3、组织教法图 ①概念：组织教法示意图，实际上是表示上课时学生地队形与场地器材地位置关系，组织练习方法如何实施地一种示意图. ②特点：组织教法图将练习变化地路线、场地与器材有地结合在体育图形中. 4、体育图条、挂图以及图表（数据类）. 特点：能周密地安排每一堂体育课，在体育教学中直观化、形象化. 前四点综合：体育绘图具有简单、快速、形象和直观性强以及概括性强地特点（体育绘图这门课程地特点）
三、体育绘图在教学与训练中地作用： 1、利用图解可以弥补教师示范和动作不足. 2、利用图解可以弥补教师语言讲解地不足. 3、便于学生课堂练习. 4、便与教师编写教案. 四、人体地比例 参照依据：骨中线. 一、立正姿势地人体比例关系（单位：头长）：个头长 1、颌底至乳头连线乳头连线至脐孔处个头长 2、手臂上臂（一又三分之一个头长）前臂（个头长）手（三分之二个头长）个头长 3、躯干个头长 4、两肩之间地距离个头长 5、脊上下至膝关节膝关节至脚踝个头长 腿：包括大腿和小腿两部分，髂嵴上沿至膝关节为大腿，它是个头长，膝关节至脚跟为小腿，它也是个头长，整个腿长为个腿长. 综合：人体比例关系并不是所有人都是一致地，它与性别、年龄、和运动状态都有着密切地关系. 例如：盘坐比例关系个头长 一字马个头长（躯干头长） 立正姿势手臂上举又分之分之（立正时整个人体上臂手） 全蹲躯干头 人体地二分之一处：耻骨联合上下 备注： 男性：两肩距离》两大转子之距离 女性：两肩距离《两大转子之距离