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本课程是测控专业一门近机类课程，上课之前尤其要作专业引导工作，以树立对本课程的正确认识。
课程安排：课堂教学60学时，实验教学12学时，共计72学时。
第一章平面机构运动简图与自由度计算学时8知识要点：运动副概念和分类、平面机构低副和高副、平面机构运动简图、平面机构自由度计算难点：自由度计算和虚约束判断，结合多媒体重点讲解。
§1 概述机构是按一定方式联接的构件组合，是用来转递运动和力或改变运动的形式。
研究机构的目的：⑴探讨机构运动的可能性、具有确定运动的条件；⑵将机构按特点分类，建立运动分析和动力分析的一般方法；⑶学会关于运动简图的绘制。
(4)熟悉构件组成机构的规律，以合理设计和创新机构。
§2运动副及其分类运动副：两构件直接接触，而又能产生一定相对运动的联接（可动联接）。
??例如：滚珠轴承的滚珠与内外座圈之间为点接触；互相啮合的轮齿之间为点或线接触；而轴颈与轴承或滑块与导槽之间为面接触。
运动副要素：构成运动副的点、线、面。
按运动情况可把运动副分为平面运动副和空间运动副。
本节将主要讨论平面运动副。
构件作运动时，可分为三个独立的运动。
当X或Y值变化时，构件将沿X或Y轴移动；当α值变化。
2只能绕垂直于XOY平面的轴相对运动。
图4-1b，构件2沿Y轴相对移动和垂直于XOY平面的轴相对移动受约束，构件2相对于构件1只能2沿公法线n-nA独立转沿接触点公法线相对移动的可能性即被取消。
因此，从相对运动来看，平面运动副有三种型式：⑴具有一个独立相对转动的运动副（转动副）；F=1⑵具有沿一个方向独立相对移动的运动副（移动副）；F=1⑶具有一个独立移动和一个独立转动的运动副。
F=2按照接触的特性，通常把运动副分为高副和低副。
点接触或线接触的运动副称为高副；平面高副具有一个约束。
F=2面接触的运动副称为低副。
平面低副具有两个约束。
F=1§3 平面机构的运动简图机构运动简图：表明各机构间相对运动关系的简单图形。
章节名称绪论----平面机构运动副和运动简图授课形式讲授课时1班级10综（3）教学目的掌握常用的运动副类型教学重点低副和高副教学难点运动副的区分和实践认识辅助手段教学模型课外作业课后体会通过教学学生掌握了运动副的概念和特点比较一、运动副使两物体直接接触而又能产生一定相对运动的联接，称为运动副。
根据运动副中两构接触形式不同，运动副可分为低副和高副。
1.低副：低副是指两构件之间作面接触的运动副。
按两构件的相对运动情况，可分为：（1）转动副：两构件在接触处只允许作相对转动。
由滑块与导槽组成的运动副。
（2）移动副：两构件在接触处只允许作相对移动。
由滑块与导槽组成的运动副。
（3）螺旋副：两构件在接触处只允许作—定关系的转动和移动的复合运动。
丝杠与螺母组成的运动副。
2.高副：高副是两构件之间作点或线接触的运动副。
(a)转动副(b) 移动副 (c) 螺旋副(a)(b) (c)二、自由度—个作空间运动的构件具有六个独立的运动，即沿X、Y、Z轴的移动和绕 X、Y、Z轴的转动，构件的这种独立的运动称为构件的自由度。
一个作平面运动的自由构件，可以产生三个独立运动，即沿X、Y、Z轴的移动及绕A点（极点）的转动，所以具有三个自由度。
当两个作平面运动的构件组成运动副之后，由于受到约束，相应的自由度也随之减少。
转动副约束了沿X、Y轴向移动的自由度，保留了—个转动的自由度。
移动副约束了沿一轴方向的移动和在平面内两个转动自由度，保留了沿另—轴方向移动的自由度。
高副则只约束了沿接触处公法线方向移动的自由度，保留了绕接触处的转动和沿接触处共切线方向移动的两个自由度。
所以在平面机构中，每个低副引入两个约束，使构件失去两个自由度。
每个高副引入一个约束，使构件失去一个自由度。
三、平面机构的运动简图绘制平面机构运动简图的目的绘制平面机构运动简图的目的在于：撇开与机构运动无关的外部形态，把握机构运动性质的内在联系，揭示机构的运动规律和特性。
机构的相对运动只与运动副的数目、类型、相对位置及某些尺寸有关，而与构件的横截面尺寸、组成构件的零件数目、运动副的具体结构无关。
课时授课计划
第 1 次课
【教学课题】：绪论§2.1 运动副及分类
§2.2 平面机构的运动简图
【教学目的】：了解本课程的性质、任务及特点，介绍本课程的学习方法。
【教学重点及处理方法】：本课程的性质、任务及特点，介绍本课程的学习方法。
运动副及分类，符号的表示方法。
处理方法：结合图详细讲解
【教学难点及处理方法】：运动副及分类，符号的表示方法。
处理方法：结合图详细讲解
【教学方法】: 讲授法
【教具】：三角板
【时间分配】：引入新课5min
新课80 min
小结、作业5min
第一次课
【提示启发引出新课】
机械设计是一门应用科学，是研究机械类产品的设计、开发、改造，以满足经济发展和社会科学需求的科学。
机械设计涉及工程技术的各个领域。
同时又是一项创造性的工作。
本课程主要对机械的常用机构和常用零件分别进行介绍。
【新课内容】
第一章绪论
一、机械设计基础的研究对象、作用、基本要求和一般过程
包括：
1、研究对象：
1）第一篇构件静力分析
研究对象为刚体或刚体系统，即忽略构件的变形，将构件视为在力作用下大小和形状不变的物体。
2）第二篇构件承载能力计算
研究对象为变形固体。
具体地讲，是经过力学模型化处理的杆状构件。
3）第三篇常用机构
研究对象为常见于各种机器中的机构。
如平面连杆机构，凸轮机构等。
4）第四篇常用机械传动
研究对象为常见于各种机器中的机械传动。
如齿轮传动，带传动等。
5）第五篇通用机械零部件
研究对象是在各种机器中普遍使用的零部件。
如轴、轴承、联轴器及离合器等。
2《机械设计基础》课程的内容
第一篇构件静力分析(理论力学)
主要研究刚体在力作用下的平衡问题，即根据力系平衡条件分析平衡刚体的受力情况，确定各未知力的大小和方向，是构件承载能力计算的基础。
第二篇构件承载能力计算(材料力学)
主要研究变形固体的强度和刚度问题，为机械零件确定合理的材料、截面形状和尺寸，为达到既安全又经济的目的提供理论基础。
第三篇常用机构(机械原理)
主要研究机器中常用机构的组成、工作原理、运动特性、动力特性以及设计的基本原理和方法。
第四篇常用机械传动(机械原理与机械零件)
主要研究机器中常用机械传动的工作原理、结构特点和运动特性，以及设计的基本原理和方法。
第五篇通用机械零部件(机械零件)
主要研究机械中通用零部件的工作原理、结构特点、选用、设计原理和方法。
3《机械设计基础》课程的任务
（1）能熟练地运用力系平衡条件求解简单力系的平衡问题。
（2）掌握零部件的受力分析和强度计算方法。
（3）熟悉常用机构、常用机械传动及通用零部件的工作原理、特点、应用、结构和标准，掌握常用机构、常用机械传动和通用零部件的选用和基本设计方法，具备正确分析、使用和维护机械的能力，初步具有设计简单机械传动装置的能力。
（4）具有与本课程有关的解题、运算、绘图能力和应用标准、手
册、图册等有关技术资料的能力。
4《机械设计基础》课程的学习方法特点
本课程是从理论性、系统性很强的基础课和专业基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要转折点。
（1）学会综合运用知识本课程是一门综合性课程，综合运用本课程和其他课程所学知识解决机械设计问题是本课程的教学目标，也是设计能力的重要标志。
（2）学会知识技能的实际应用本课程又是一门能够应用于工程实际的设计性课程，除完成教学大纲安排的实验、实训、设计训练外，还应注意设计公式的应用条件，公式中系数的选择范围，设计结果的处理，特别是结构设计和工艺性问题。
（3）学会总结归纳本课程的研究对象多，内容繁杂，所以必须对每一个研究对象的基本知识、基本原理、基本设计思路方法进行归纳总结，并与其他研究对象进行比较，掌握其共性与个性，只有这样才能有效提高分析和解决设计问题的能力。
（4）学会创新学习机械设计不仅在于继承，更重要的是应用创新，机械科学产生与发展的历程，就是不断创新的历程。
只有学会创新，才能把知识变成分析问题与解决问题的能力。
2、作用：机械设计基础是一门重要的技术基础课。
在整个课程体系中具有从理论到实际的设计，从基础课到专业课程的承前启后的桥梁作用。
3、基本要求和一般过程：见教材。
二、几个基本的概念
1.机器：是构件的组合体，各构件之间具有确定的相对运动，
能完成有用功或实现能量的转换。
2.机构：是构件的组合体，各构件之间具有确定的相对运动。
3.构件：由一个或几个零件刚性地连接在一起，做为一个整体
而运动的单元。
4.零件：不采用装配工序制成的单一成品。
分为通用零件和专
用零件。
5.机械：机器和机构的总称。
§2.1 运动副及分类
机构是由两个以上有确定相对运动的构件组成的。
而机构的最主要特征是构件之间具有确定的相对运动。
运动副：两个构件直接接触而形成的可动连接。
一、运动副的种类及表示方法
1.低副两构件构成面接触的运动副。
分为转动副和移动副。
⑴转动副两构件间只能产生相对转动的运动副。
⑵移动副
表示方法：
2、高副 两构件构成点、线接触的运动副。
表示方法：绘出起接触处的实际轮廓形状。
二、构件的表示方法：
参与形成两个运动副的构件
参与形成三个转动副的构件
齿轮副
球面副
§2.2 平面机构的运动简图
1、平面机构运动简图的概念
机构运动简图——根据机构的运动尺寸（确定各运动副相对位置的尺寸），按一定的比例尺定出运动副的相对位置，并用简单的线条和规定的符号代表构件和运动副，绘制出能够表达机构运动特征的简单图形。
2 构件的分类及带有运动副元素的构件的图示
1）.构件的分类
机构中的构件按其运动性质可分为三类：
(1) 机架机架是机构中视作固定不动的构件，它用来支承其它可动构件。
例如各种机床的床身是机架，它支承着轴、齿轮等活动构件。
在机构简图中，将机架打上斜线表示。
(2) 原动件已给定运动规律的活动构件，即直接接受能源或最先接受能源作用有驱动力或力矩的构件。
例如柴油机中的活塞。
它的运动是外界输入的，因此又称为输入构件。
在机构简图中，将原动件标上箭头表示。
(3) 从动件机构中随着原动件的运动而运动的其他活动构件。
如柴油机中的连杆、曲轴、齿轮等都是从动件。
当从动件输出运动或实现机构的功能时，便称其为执行件。
2）机构运动简图的绘制方法和步骤：
⒈明确机构的组成、研究分析机构的运动情况、认明机架、原动件及构件间的运动副，构件用数字编号，运动副用字母代表。
⒉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视图平面。
⒊绘制机构运动简图选择适当的比例，从主动件开始依次绘图，就可以得到机构运动简图。
例：
【小结】：本课程的学习方法。
基本的概念及运动副的分类、表示方法和机构运动箭图的绘制方法。
【作业】：解释机器、机构、零件和构件的概念。
P13 1
【后记】：。
