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机构运动简图的绘制【一】能力目标能依如实物绘制机构运动简图 【二】知识目标2.明白得自由度、运动副、约束的概念及三者的关系 【三】教学的重点与难点重点：平面机构的运动简图的绘制。
难点：绘制简图时构件及运动副的表示。
【四】教学方式与手腕多媒体教学，采纳动画演示、实例分析、启发引导的教学方式。
【五】教学任务及内容一、机构的组成 〔一〕运动副运动副：两构件直接接触并能维持必然形式的相对运动的联接称为运动副。
如图a)，轴承中的转动体与内外圈的滚道、图b)啮合中的一对齿廓、图c)滑块与导槽，均维持直接接触，并产生必然的相对运动。
因此它们都组成了运动副。
构件上参与接触的点、线、面，称为运动副的元素。
依照运动副对构件运动形式的约束及两构件接触方式的不同，运动副可如下分类： 1、 高副两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。
如以下图，凸轮与从动杆及两齿轮别离在其接触处组成高副。
任务 知识点绘制发动机配气机构的运动简图 1．机构的组成2．构件和运动副的表示3．机构运动简图的绘制二、低副两构件通过面接触组成的运动副称为低副。
平面低副可分为转动副和移动副。
〔1〕转动副假设运动副只许诺两构件作相对转动，那么称该运动副为转动副，也称铰链。
如以下图各构件的联接确实是转动副。
若是转动副的两构件之一是固定不动的，那么称该转动副为固定铰链。
假设转动副中两构件都是运动的，那么称该转动副为活动铰链。
〔2〕移动副假设运动副只许诺两构件沿接触面某一方向相对滑移，那么称该运动副为移动副。
如以下图。
yO12x〔二〕自由度和运动副的约束一、构件的自由度在平面运动中，每一个独立的构件，其运动都可分为三个独立的运动，即沿x轴和y轴的移动及在xoy平面内的转动。
构件的这三种独立的运动称为其自由度，别离用x、y及α为三个独立参数表示。
由上述可知：构件的自由度等于构件的独立运动参数。
平面内自由的构件，有3个自由度，而空间内自由的构件，有6个自由度。
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机构运动简图(Kinematic sketch)（2）机构运动简图的应用1）表示机构的组成情况；2）表示机构的运动情况，在机构运动简图上可对机构进行运动分 析和力分析。
（3）机构示意图：不按比例绘制的机构简图。
它只能表明机构的组成状况和结构特征，不能用来进行运动分析和力分析。
1、机构运动简图（1）定义：根据机构的运动尺寸，按一定的比例定出运动副的位置，再用表示运动副的符号和表示构件的几何图形将机构的运动情况表示出来，这种表示机构结构和运动特征的简单的图形称为机构运动简图。
机构运动简图常用的符号（1）分析机械的构成：认清机架、主动件（原动件）、中间从动件、最后的执行 构件（输出件），确定机械包含的构件总数；（2）分析机械的运动情况：从原动件开始，循着运动传递路线，分析各构件间的相对 运动性质，判定运动副的数目和类型；（3）合理选择投影面：选择多数构件的运动平面或平行于运动平面的平面做投影 面，必要时可选择辅助投影面或局部简图来表示主投影面难以 表达清楚的部分;（4）选择适当的比例尺：确定构件尺寸及各运动副之间的相对位置；）图上尺寸 ） 实际尺寸 mm m l ( ( = m （5）选定机械运动的某个位置，用表示构件和运动副的简单符号， 按一定顺序绘制简图 。
2、机构运动简图的绘制步骤例1 内燃机的机构运动简图绘制内燃机动画 1.认清机架、原动件、从动件（输出件）2.判别运动副数量和类型3.合理选择投影面4.选择比例尺5.绘制简图构件数:7 转动副：4 移动副：3 高副：3例2 小型压力机的机构运动 简图绘制 1.认清机架、原动件、从动件（输出件）2.判别运动副数量和类型3.合理选择投影面4.选择比例尺5.绘制简图。
机构运动简图的测绘及分析实验一、实验目的1、熟悉机构运动简图的绘制方法，掌握从实际机构中测绘机构运动简图的技能；2、巩固机构结构分析原理及自由度计算方法；3、加深理解平面四杆机构的演化过程及验证曲柄存在条件。
二、实验设备及工具1、测绘用各种机构实物模型；2、测量用尺、分规、铅笔及草稿纸。
三、实验原理1、机构运动简图的常用符号如图1至图4所示（详见《机械制图》GB4460—84“机构运动简图符号”）。
（1）转动副，如图1所示。
（a）全为活动构件时（b）构件1为机架时图1 转动副（2）移动副，如图2所示。
（a）全为活动构件时（b）构件1为机架时图2 移动副（3）高副，如图3所示。
（a）全为活动构件时（b）构件1为机架时图3 高副（4）构件图例，如图4所示（a）具有两个运动副元素时（b）具有三个运动副元素时（c）具有四个运动副元素时图4 构件图例2、实验原理机构各部分的运动，是由其原动件的运动规律、该机构中各运动副的类型（高副、低副，转动副、移动副等）和机构的运动尺寸来决定的，而与构件的外形、断面尺寸、组成构件的零件数目及固联方式等无关。
所以，只要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，就可以用运动副的代表符号和简单的线条把机构的运动简图作出来。
正确的机构运动简图中各构件的尺寸、运动副的类型和相对位置以及机构组成形式应与原机构保持一致，从而保证机构运动简图与原机构具有完全相同的运动特性，以便根据该图对机构进行运动及动力分析。
所谓机构运动简图就是从运动的观点出发，用规定的符号和简单的线条按一定的尺寸比例来表示实际机构的组成及各构件间相对运动关系。
3、绘制机构运动简图的方法及步骤（1）分析机构的实际构造和运动情况任选原动件并缓慢转动，根据各构件之间有无相对运动，分清机构是由哪些构件组成的；按照机构运动的传递顺序，仔细观察各构件之间相对运动的性质，从而确定运动副的类型和数目。
（2）合理选择投影面和原动件位置，作机构示意图选择恰当的投影面，一般选择与大多数构件的运动平面相平行的平面为视图平面；合理选择原动件的一个位置，以便简单清楚地将机构的运动情况正确地表达出来。
机构运动简图的绘制
【一】能力目标
能根据实物绘制机构运动简图
【二】知识目标
1.了解机构组成原理
2.理解自由度、运动副、约束的概念及三者的关系
【三】教学的重点与难点
重点：平面机构的运动简图的绘制。
难点：绘制简图时构件及运动副的表示。
【四】教学方法与手段
多媒体教学，采用动画演示、实例分析、启发引导的教学方式。
【五】教学任务及内容
一、机构的组成
（一）运动副
运动副：两构件直接接触并能保持一定形式的相对运动的联接称为运动副。
如图a)，轴承中的滚动体与内外圈的滚道、图b)啮合中的一对齿廓、图c)滑块与导槽，均保持直接接触，并产生一定的相对运动。
因而它们都构成了运动副。
构件上参与接触的点、线、面，称为运动副的元素。
根据运动副对构件运动形式的约束及两构件接触方式的不同，运动副可如下分类： 1、 高副
两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。
如图所示，凸轮与从动杆及两齿轮分别在其接触处组成高副。
2、低副 两构件通过面接触组成的运动副称为低副。
平面低副可分为转动副和移动副。
（1）转动副 若运动副只允许两构件作相对转动，则称该运动副为转动副，也称铰链。
如图所示各构件的联接就是转动副。
如果转动副的两构件之一是固定不动的，则称该转动副为固定铰链。
若转动副中两构件都是运动的，则称该转动副为活动铰链。
（2）移动副 若运动副只允许两构件沿接触面某一方向相对滑移，则称该运动副为移动副。
如图所示。
y
O
1
2
x
（二）自由度和运动副的约束
1、构件的自由度
在平面运动中，每一个独立的构件，其运动均可分为三个独立的运动，即沿x轴和y 轴的移动及在xoy平面内的转动。
构件的这三种独立的运动称为其自由度，分别用x、y及α为三个独立参数表示。
由上述可知：构件的自由度等于构件的独立运动参数。
平面内自由的构件，有3个自由度，而空间内自由的构件，有6个自由度。
2、运动副的约束
当两构件通过运动副联接，任一构件的运动将受到限制，从而使其自由度减少，这种限制就称为约束。
每引入一个约束，构件就减少一个自由度。
（1）转动副
2——约束，1——自由度
（2）移动副
2——约束，1——自由度
（3）平面高副
1——约束，2——自由度
（三）运动链和机构
两个以上的构件以运动副联接而构成的系统称为运动链。
未构成首末相连的封闭环的运动链称为开链，否则称为闭链。
在运动链中选取一个构件固定（称为机架），当另一构件（或少数几个构件）按给定的规律独立运动时，其余构件也随之作一定的运动，这种运动链就成为机构。
机构中输入运动的构件称为主动件，其余的可动构件称为从动件。
由此可见，机构是由主动件、从动件和机架三部分组成的。
闭链
开链
二、平面机构的运动简图
机构的运动简图：撇开那些与运动无关的构件的外形和运动副的具体结构，仅用简单的线条和规定的符号来表示构件和运动副，并按比例定出各运动副的相对位置，表达机构的各构件间的相对运动关系的简图。
个构件具有多个转动副时，则应在两条交叉处涂黑，或在其内画上斜线，如图c 。
3
4、平面高副
两构件组成平面高副时，其运动简图中应画出两构件接触处的曲线轮廓，对于凸轮、滚子，习惯划出其全部轮廓；对于齿轮，常用点划线划出其节圆。
（二）机构运动简图的绘制步骤
机构简图的绘制步骤如下：
1、认真研究机构的结构及动作原理，分清固定件，确定主动件。
2、沿着运动传递路线，分析两构件间相对运动的性质，以确定运动副的类型和数目。
3、测量出运动副间的相对位置。
4、选择运动简图的视图平面和比例尺(=实际尺寸(m)/图示长度(mm))，绘制机构运动简图。
并从运动件开始，按传动顺序标出各构件的编号和运动副的代号。
在原动件上标出箭头以表示其运动方向。
综合训练：绘制发动机配气机构的机构运动简图
1、明确机构的组成 从主动件开始(按运动传递的顺序依次进行)，即主动件(凸轮)1按顺时针方向转动，从动件(滚子)2绕转动副C 转动，从动件3绕转动副D 摆动，构件4作往复运动。
故配气机构由5个构件，3个转动副A 、C 、D ，一个移动副F 和两个高副B 和E 组成。
2、选择视图平面 一般选择与各构件运动平面相互平行的平面作为绘制机构简图的视图平面。
3、绘制机构简图 选择适当的比例，从主动件开始依次绘图，则就可以得到配气机构的机构运动简图。
μμ
小结：
1. 运动副及其分类
2. 平面机构的运动简图
作业与思考：
1、平面机构中若引入一个高副将带入( )个约束，而引入一个低副将带入( )个约束。
约束数与自由度数的关系是( )。
2、两个做平面平行运动的构件之间为( )接触的运动副称为低副；而为( )或( )接触的运动副称为高副。
3、机构运动简图有什么作用？如何绘制机构运动简图？
4、何谓自由度和约束？。
