机械原理 第一章 构件 约束 运动副

（完整版）机械原理笔记第⼀章平⾯机构的结构分析1.1 研究机构的⽬的⽬的：1、探讨机构运动的可能性及具有确定运动的条件2、对机构进⾏运动分析和动⼒分析3、正确绘制机构运动简图1.2 运动副、运动链和机构1、运动副：两构件直接接触形成的可动联接（参与接触⽽构成运动副的点、线、⾯称为运动副元素）低副：⾯接触的运动副（转动副、移动副），⾼副：点接触或线接触的运动副注：低副具有两个约束，⾼副具有⼀个约束2、⾃由度：构件具有的独⽴运动的数⽬（或确定构件位置的独⽴参变量的数⽬）3、运动链：两个以上的构件以运动副联接⽽成的系统。

其中闭链：每个构件⾄少包含两个运动副元素，因⽽够成封闭系统；开链：有的构件只包含⼀个运动副元素。

4、机构：若运动链中出现机架的构件。

机构包括原动件、从动件、机架。

1.3 平⾯机构运动简图1、机构运动简图：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的⽐例表⽰各运动副的相对位置。

机构⽰意图：不按精确⽐例绘制。

2、绘图步骤：判断运动副类型，确定位置；合理选择视图，定⽐例µｌ；绘图（机架、主动件、从动件）1.4 平⾯机构的⾃由度1、机构的⾃由度：机构中各活动构件相对于机架的所能有的独⽴运动的数⽬。

F=3n - 2p L - p H（n指机构中活动构件的数⽬，p L指机构中低副的数⽬，p H指机构中⾼副的数⽬)⾃由度、原动件数⽬与机构运动特性的关系：1）：F≤0时，机构蜕化成刚性桁架，构件间不可能产⽣相对运动2）：F > 0时，原动件数等于F时，机构具有确定的运动; 原动件数⼩于机构⾃由度时，机构运动不确定; 原动件数⼤于机构⾃由度，机构遭到破坏。

2、计算⾃由度时注意的情况1）复合铰链：m个构件汇成的复合铰链包含m-1个转动副（必须是转动副，不能多个构件汇交在⼀起就构成复合铰链，注意滑块和盘类构件齿轮容易漏掉，另外机架也是构件。

2) 局部⾃由度：指某些构件（如滚⼦）所产⽣的不影响整个机构运动的局部运动的⾃由度。

机械原理复习第2章机构的结构分析1.学习要求1)搞清构件、运动副、约束、⾃由度及运动链等重要概念。

2)能绘制⽐较简单的机械的机构运动简图。

3)能正确计算平⾯机构的⾃由度,并能判断其是否具有确定的运动;对空间机构⾃由度的计算有所了解。

4)对虚约束对机构⼯作性能的影响及机构结构合理设计问题的重要性有所认识。

52.学习的重点及难点本章的重点:构件、运动副、运动链等的概念,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。

本章的难点:机构中虚约束的判定问题。

⾄于平⾯机构中的⾼副低代则属于拓宽知识⾯性质的内容。

3. 基本概念题)对平⾯机构的组成原理有所了解。

1)何谓构件?构件与零件有何区别?2)何谓⾼副?何谓低副?在平⾯机构中⾼副和低副⼀般各带⼊⼏个约束?3)何谓运动链?运动链与机构有何联系和区别?4)何谓机构运动简图?它与机构⽰意图有何区别?绘制机构运动简图的⽬的和意义是什么?绘制机构运动简图的主要步骤如何?5)何谓机构的⾃由度?在计算平⾯机构的⾃由度时应注意哪些问题?6）机构具有确定运动的条件是什么? 若不满⾜这⼀条件,机构将会出现什么情况?4. 运动简图绘制题4-1 试画出图⽰泵机构的机构运动简图,并计算其⾃由度。

5. ⾃由度计算题计算下列各图所⽰机构的⾃由度，并指出复合铰链、局部⾃由度和虚约束所在位置第三章平⾯机构的运动分析1.学习要求1)正确理解速度瞬⼼(包括绝对瞬⼼及相对瞬⼼)的概念,并能运⽤“三⼼定理”确定⼀般平⾯机构各瞬⼼的位置。

2)能⽤瞬⼼法对简单⾼、低副机构进⾏速度分析。

3)能⽤⽮量⽅程图解法或解析法对Ⅱ级机构进⾏运动分析。

2.学习的重点及难点本章的学习重点是对Ⅱ级机构进⾏运动分析。

难点是对机构的加速度分析,特别是两构件重合点之间含有哥⽒加速度时的加速度分析。

3. 基本概念题1)何谓速度瞬⼼?相对瞬⼼与绝对瞬⼼有何区别?2)何谓三⼼定理?3)速度瞬⼼法⼀般适⽤于什么场合?能否利⽤速度瞬⼼法对机构进⾏加速度分析?4)何谓速度影像和加速度影像,应⽤影像法必须具备什么条件?要注意哪些问题?5)既然每⼀个构件与其速度图和加速度图之间都存在影像关系,那末整个机构也存在影像关系,对吗?机构中机架的影像在图中的何处?4. 运动分析题4-1 图⽰机构构件l等速转动，⾓速度为。

00002、具有、、等三个特征的构件组合体称为机器。

00003、机器是由、、所组成的。

00004、机器和机构的主要区别在于。

00005、从机构结构观点来看，任何机构是由三部分组成。

00006、运动副元素是指。

00007、构件的自由度是指；机构的自由度是指。

00008、两构件之间以线接触所组成的平面运动副，称为副，它产生个约束，而保留了个自由度。

00009、机构中的运动副是指。

00010、机构具有确定的相对运动条件是原动件数机构的自由度。

00011、在平面机构中若引入一个高副将引入______个约束，而引入一个低副将引入_____个约束，构件数、约束数与机构自由度的关系是。

00012、平面运动副的最大约束数为，最小约束数为。

00013、当两构件构成运动副后，仍需保证能产生一定的相对运动，故在平面机构中，每个运动副引入的约束至多为，至少为。

00014、00015、计算机机构自由度的目的是__________________________________________________________。

00016、在平面机构中，具有两个约束的运动副是副，具有一个约束的运动副是副。

00017、计算平面机构自由度的公式为F ，应用此公式时应注意判断：(A)铰链，(B) 自由度，(C) 约束。

00018、机构中的复合铰链是指；局部自由度是指；虚约束是指。

00019、划分机构的杆组时应先按的杆组级别考虑，机构的级别按杆组中的级别确定。

00020、机构运动简图是的简单图形。

00021、在图示平面运动链中，若构件1为机架，构件5为原动件，则成为级机构；若以构件2为机架，3为原动件，则成为级机构；若以构件4为机架，5为原动件，则成为级机构。

00022、机器中独立运动的单元体，称为零件。

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ( )00023、具有局部自由度和虚约束的机构，在计算机构的自由度时，应当首先除去局部自由度和虚约束。

机械原理知识点整理机器：一种能变换或传递能量、物料和信息的机构的组合。

机构：用来传递和变换运动和力的可动装置。

机械：机器和机构的总称。

机械原理的研究对象：机械。

构件：机器中每一个独立的运动单元体。

运动副：由两构件直接接触而组成的可动的连接。

运动副元素：两构件能参加接触而构成运动副的表面。

高副：两构件通过单一点或者线接触而构成的运动副。

低副：两构件通过面接触而构成的运动副。

复合运动副：由三个或三个以上的构件在同一处构成运动副。

运动链：构件通过运动副的连接而构成可相对运动的系统。

闭式运动链（闭链）：组成运动链的各构件构成了首末封闭的系统。

开式运动链（开链）：组成运动链的各构件未构成首末封闭的系统。

* 平面运动链：组成运动链的各构件间相对运动为平面运动；* 空间运动链：组成运动链的各构件间相对运动为空间运动。

机构组成：在运动链中，将某一构件固定成为机架，则该运动链便成为了机构。

原动件（主动件）：机构中按给定的已经运动规律独立运动的构件；从动件：除了原动件以外的其余活动构件。

机构运动简图：根据机构的运动尺寸，按照一定的比例尺定出个运动副的位置，就可以用运动副及常用机构运动简图的代表符号和一般构件的表示方法将机构的运动传递情况表示出来。

绘制步骤：①首先定出原动件和执行构件；循着运动传递的路线搞清楚原动件的运动是怎样经过传动部分传递到执行构件的②选择多数构件的运动平面视为视图平面。

③根据机构的运动尺寸，定出各运动副之间的相对位置，然后用运动副的代表符号、常用机构运动简图符号和构件的表示方法将各部分画出。

）机构示意图：只是为了表面机械的机构状况，不按严格的比例来绘制简图。

机构的自由度：机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目。

（要是机构具有确定的运动，则机构的原动件数目应等于机构的自由度的数目）机构自由度》1*欠驱机构（欠驱机械系统）：原动件数目少于机构自由度的机构或机械系统。

（遵循最小阻力定律，例如：机器人避障，欠驱机械手指，欠驱制动器，等。

《机械原理复习大纲》(机械本科)一、基本要求测验应试学生是否达到应有水平，要求学生掌握机构学和机器动力学的基本理论和基本知识，学会常用基本机械的分析和综合。

考试以基本概念、基本原理和基本方法为主。

二、考试内容第一章绪论概念：机构、机器的特征第二章机构的构型分析（1）基本概念：构件、零件、运动副、运动链、球面副、环副、圆柱副、圆柱-平面副、球面-平面副、转动副、移动副、螺旋副（2）机构运动简图绘制（3）正确计算自由度主要是平面机构的自由度计算，要注意虚约束、局部自由度和复合铰链问题。

（4）机构的组成原理能够对机构进行拆分成有主动件和机架组成的主动链和由其余杆副组成的自由度为0的从动链。

例对以上计算自由度的机构的拆分）要求：习题2-1、2-2、2-3、2-4要会做。

也可以对上述自由度计算机构的记过级别进行判断。

第三章 平面机构的运动分析了解机构运动分析的目的和方法，对简单基本机构进行运动分析。

§3-1 三心定理速度瞬心的概念，三心定理的应用，用速度瞬心法进行机构的速度分析。

习题3-11、 试确定题图3-1所示各机构在图示位置的瞬心位置.2.在图示机构中，已知构件1以ω1沿顺时针方向转动，试用瞬心法求构件2的角速度ω2和构件4的速度v 4的大小(只需写出表达式)及方向。

3.图示齿轮 连杆机构中，已知齿轮2和5的齿数相等，即z 2=z 5，齿轮2以ω2=100rad/s 顺时针方向转动，试用瞬心法求构件3的角速度ω3的大小和方向。

(取μL =0.001m/mm)4．图示机构的长度比例尺μL =0.001m/mm ，构件1以等角速度ω1=10rad/s顺时针方向转动。

LLG题2图试求：(1) 在图上标注出全部瞬心； (2)在此位置时构件3的角速度ω3的大小及方向§3-2 机构可动性分析1．死点：能够对书21页图3-8和图3-9分析。

2．机构具有曲柄的条件：习题3-43.图示铰链四杆机构。