第一章 绪论
基本概念：机器、机构、机械、零件、构件、机架、原动件和从动件。
第二章 平面机构的结构分析
机构运动简图的绘制、运动链成为机构的条件和机构的组成原理是本章学习的重点。
1. 机构运动简图的绘制
机构运动简图的绘制是本章的重点，也是一个难点。
为保证机构运动简图与实际机械有完全相同的结构和运动特性，对绘制好的简图需进一步检查与核对（运动副的性质和数目来检查）。
2. 运动链成为机构的条件
判断所设计的运动链能否成为机构，是本章的重点。
运动链成为机构的条件是：原动件数目等于运动链的自由度数目。
机构自由度的计算错误会导致对机构运动的可能性和确定性的错误判断，从而影响机械设计工作的正常进行。
机构自由度计算是本章学习的重点。
准确识别复合铰链、局部自由度和虚约束，并做出正确处理。
(1) 复合铰链
复合铰链是指两个以上的构件在同一处以转动副相联接时组成的运动副。
正确处理方法： k个在同一处形成复合铰链的构件，其转动副的数目应为(k-1)个。
(2) 局部自由度
局部自由度是机构中某些构件所具有的并不影响其他构件的运动的自由度。局部自由度常发生在为减小高副磨损而增加的滚子处。
正确处理方法：从机构自由度计算公式中将局部自由度减去，也可以将滚子及与滚子相连的构件固结为一体，预先将滚子除去不计，然后再利用公式计算自由度。
(3) 虚约束
虚约束是机构中所存在的不产生实际约束效果的重复约束。
正确处理方法：计算自由度时，首先将引入虚约束的构件及其运动副除去不计，然后用自由度公式进行计算。
虚约束都是在一定的几何条件下出现的，这些几何条件有些是暗含的，有些则是明确给定的。对于暗含的几何条件，需通过直观判断来识别虚约束；对于明确给定的几何条件，则需通过严格的几何证明才能识别。
3. 机构的组成原理与结构分析
机构的组成过程和机构的结构分析过程正好相反，前者是研究如何将若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上，以组成新的机构，它为设计者进行机构创新设计提供了一条途径；后者是研究如何将现有机构依次拆成基本杆组、原动件及机架，以便对机构进行结构分类。
4 第2章 平面机构的结构分析
2.1 基本概念
机器是由一个或多个机构组成的，而机构则是由构件和运动副组成的。
2.1.1构件
任何机械都是由许多零件组成的。零件是加工制造的基本单元体。有时，由于结构和工艺上的需要，往往把几个零件刚性地联接在一起来运动，也就是它们构成一个独立运动的单元体，这个单元体称为构件。构件可能是一个零件，也可能是若干个刚性联结在一起的零件组成的一个运动整体。
2.1.2自由度与约束
在平面内作自由运动的构件具有三个独立的相对运动；在空间作自由运动的构件具有六个独立的相对运动。构件的这种独立运动数目称为自由度。当两构件通过某种方式联接后，它们因直接接触而使某些独立运动受到限制，其自由度将减少。这种对独立运动的限制称为约束。构件的约束数目等于其减少的自由度数。
2.1.3 运动副
机构中的各个构件是以一定方式联接起来的，而且各构件间应有确定的相对运动。这种两构件直接接触，又能产生一定相对运动的联接称为运动副。构件之间的接触形式，可以是平面或圆柱面接触，如图2.1（a）、（b）所示；也可以是点或线接触，如图2.1（c）、（d）所示。这种组成运动副的点、线或面称为运动副元素。
2.1.4运动副类型
两构件组成运动副后，它们之间尚具有哪些相对运动，是由该运动副对这两构件的相对运动所加的限制条件来决定的。通常运动副可根据运动副的元素来分类。两构件间为面接触的运动副称为低副。根据组成低副的两构件之间相对运动性质，又可分为转动副和移动副。如图2.1（a）中所示，两构件间为圆柱面接触，它们之间的相对运动为转动，称转动副；如图2.1（b）所示，两构件间为平面接触，它们之间的相对运动为移动，称移动副。两构件间为点或线接触的运动副称高副，如图2.1（c）、（d）所示。在平面运动副中，低副存在两个约束，具有一个自由度；高副存在一个约束，具有两个自由度。 图2.1运动副 （a） （b） （c） （d） y
1 第二章 机构的结构分析
一．填空题
1．组成机构的基本要素是
和 。机构具有确定运动的条件是：
。
2．在平面机构中，每一个高副引入 个约束，每一个低副引入 个约束，所以平面机构自由度的计算公式为F = 。应用该公式时，应注意的事项是：
。
3．机构中各构件都应有确定的运动，但必须满足的条件是：
。
二．综合题
1．根据图示机构，画出去掉了虚约束和局部自由度的等效机构运动简图，并计算机构的自由度。设标有箭头者为原动件，试判断该机构的运动是否确定，为什么？
2．计算图示机构的自由度。如有复合铰链、局部自由度、虚约束，请指明所在之处。
3．计算图示各机构的自由度。
ADECHGFIBK123456789 2
4．计算机构的自由度，并进行机构的结构分析，将其基本杆组拆分出来，指出各个基本杆组的级别以及机构的级别。
（a） （b）
5．计算机构的自由度，并分析组成此机构的基本杆组。如果在该机构中改选FG为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否发生变化。
6．试验算图示机构的运动是否确定。如机构运动不确定请提出其具有确定运动的修改方案。 3
（a） （b）
4 第三章 平面机构的运动分析
第2章机构的结构分析
1．判断题
（1）机构能够运动的基本条件是其自由度必须大于零。 （错误 ）
（2）在平面机构中，一个高副引入两个约束。 （错误 ）
（3）移动副和转动副所引入的约束数目相等。 （正确 ）
（4）一切自由度不为一的机构都不可能有确定的运动。 （错误 ）
（5）一个作平面运动的自由构件有六个自由度。 （错误 ）
2．选择题
(1) 两构件构成运动副的主要特征是（ D ）。
A．两构件以点线面相接触 B．两构件能作相对运动
C．两构件相连接 D．两构件既连接又能作一定的相对运动
(2) 机构的运动简图与（ D ）无关。
A．构件数目 B．运动副的类型
C．运动副的相对位置 D．构件和运动副的结构
(3) 有一构件的实际长度0.5mL，画在机构运动简图中的长度为20mm，则画此机构运动简图时所取的长度比例尺l是（ D ）。
A．25 B．25mm/m C．1:25 D．0．025m/mm
(4) 用一个平面低副连接两个做平面运动的构件所形成的运动链共有（B）个自由度。
A．3 B．4 C．5 D．6
(5) 在机构中，某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为（A）。
A．虚约束 B．局部自由度 C．复合铰链 D．真约束
(6) 机构具有确定运动的条件是（ D ）。
A．机构的自由度0F B．机构的构件数4N
C．原动件数W＞1 D．机构的自由度F＞0, 并且F原动件数W
