构件机器中的各运动单元 零件不能再分拆的单个物体(独立的制造单元) 机构已知运动变换成其他构件所需要运动的构件组合体机构，是两个以上的构件通过可 动联接形成的构件系统各构件之间具有确定的相对运动 机器是一种能实现预期运动的构件组合系统,用以代替人工完成能量、信息的转换或作出有 用的机械功运动链两个以上构件通过运动副的连接而构成的构件系统 如何从运动链得到机构运动链中其余构件都能得到确定的相对运动 构件是机械运动的最小单元，零件是机械制造的最小单元作空间和平面运动的独立构件， 其自由度数分别为3 和6 运动副是两个构件以一定形状的运动副元素直接接触，限制 了某些自由度，而又 保留了某些自由度的一类可动连接，运动副是以它们所提供的 数来划分其级别的，因此共有1到V级运动副一个封闭运动链，若已知其构件数为N,运动副数为P，则其闭合回路数k=p+1-N 基本杆组是不可再分的自由度为零的构件组常用的基本杆组有RRR组、RRP组和RPR组第一章机构的结构设计一．自由度计算F = 3n - 2PL - PHn 为活动构件PL 为低副PH为咼副计算自由度时应注意的问题：1. 复合铰链二个以上构件在同一轴线上构成的多个转动副时，称为复合铰链若有m个构件，则有m-1个转动副2. 虚约束对机构的运动不起独立限制作用的重复约束。
计算自由度时要去除掉 出现场合：1) 两构件构成多个运动副 两构件构成多个移动副导路重合或平行两构件组成多个转动副，同轴 两构件构成咼副，两处接触，法线重合目的：改善构件的受力情况2) 运动过程中，两构件上的两点距离始终不变3) 联接点与被联接点轨迹重合4) 对运动不起作用的对称部分3. 局部自由度处理方法：钉死目的：减少咼副的磨损 二．咼副低代 方法：1. 在咼副两个曲率中心之间画出替代构件2. 替代构件分别与组成咼副的两个构件相联3. 组成咼副的两个构件应去掉咼副、简化成杆三．基本杆组的拆分（拆分时提前高副低代）杆组： F=01） II 级组 n=2 PL=3RRR RRP RPR PRP PPRR为转动副P为移动副结构特征：两个含有外接副的构件直接（用运动副）联接2） III级组 n=4 PL=6结构特征：三个含有外接副的构件与同一构件（用运动副）联接3） W级组（n=4, PL=6）结构特征：两个含有外接副的构件通过两个构件间接相联拆分步骤1. 计算F；确定原动件；去掉虚约束、局部自由度；注意复铰2．如果机构中有高副,应高副低代3. 拆出机构的原动件和机架,剩下从动件组合4. 根据杆组的结构特征对从动件组合依次拆组5. 验证：每拆出一个杆组后,余下部分必须是一个自由度为零的构件组合或杆组 机构的级别机构所含基本组的最高级别为机构的级别,不含基本组的机构为 级机构PS:外界副为移动副时，用点画线原动件注意标出运动方向第二章 平面连杆机构及其分析与设计一.曲柄存在的条件若最长杆与最短杆的长度之和W其余两杆长度之和（称为杆长条件）,则最短杆的两个转动副 为整转副。
其余为摆转副铰链四杆机构曲柄存在条件 满足杆长条件：最短杆为连架杆，得到曲柄摇杆机构；最短杆为机架，得到双曲柄机构；最 短杆为连杆，得到双摇杆机构不满足杆长条件：无论以何杆为机架, 均为双摇杆机构 曲柄滑块机构曲柄存在的条件对心式：L1〈=L2偏心式：L1+e〈=L2L1是连架杆L2是连杆导杆机构曲柄存在的条件双曲柄机构双摇杆机构曲柄滑块机构 摇杆滑块机构 摆动导杆机构 转动导杆机构（图1为教材P39d图） （图1 2杆长度大于1杆） （机架在图1滑块对面） （机架在图1滑块对面）摇块机构（机架在图1连杆）定块机构（机架在滑块） 双滑块机构三．极位夹角曲柄摇杆机构 极位夹角：输出构件在两个极限位置时，主动曲柄的二个位置之间所夹的锐角（是不是锐角 学术上存在争议）0 180 180O K 一1旷 1800 K+1行程速比系数K曲柄滑块机构对心：e = 0, K=1，无急回特性偏式：e〉o, k > 1,有急回特性摆动导杆机构0 >0, k > 1,有急回特性特殊性：极为夹角=最大摆角四．传动角和压力角压力角：输出构件受力方向与受力点速度方向之间所夹锐角a传动角：压力角的余角Y会画三种机构压力角和传动角见教材P66三种机构Ymin出现的位置1. 曲柄摇杆机构：当以曲柄为原动件，Ymin出现在曲柄与机架共线或重合的两个位置 之一2. 曲柄滑块机构：当以曲柄为原动件，Ymin出现在曲柄与机架垂直的两个位置之一 死点条件：往复运动构件为主动件,曲柄为输出构件位置特征：Y =0或连杆与曲柄共线或重合五．瞬心法解析法瞬心数目：N=n（n-1）/2瞬心求法：转动副：转动副中心点就是其瞬心移动副：瞬心在垂直于导路的无穷远处高副：两高副接触的公法线PS：两构件组成纯滚动高副接触点就是其瞬心三心定理：作平面运动的3个构件的3个瞬心在一条直线上解析法：只有一种考法，见PPT第64张例2-6六．平面连杆机构运动设计按连杆预定位置设计4杆结构已知活动铰链中心位置求固定铰链位置 方法：作四个垂直平分线得两交点 0.000000.。
0000000000000000000000000000000000000000000000000000. B'C'1. 已知固定铰链中心位置求活动铰链中心位置方法：取一已知活动铰链位置为新机架机架连接另外两位置得两4边形，将其旋转平移至新机架得A' A''D'D''作出A' A'' A D D'' D'的中垂线交点得B' C'则 AB'C'D为所求四杆机构已知行程速比系数设计四杆机构1. 曲柄摇杆机构已知摇杆长度cd摆角行程速比系数方法:先算出极位夹角根据CD和摆角得摇杆两极位C1D C2D作C2P垂直于C1C2且 ZC2ClP=90-e作C1C2P外接圆，圆上任一点(不能选在劣弧上)为机架另一点A令曲柄长 度为a连杆为b则AC1=b+a AC2=b-a2. 曲柄滑块机构已知行程速比系数K冲程H偏距e方法：先算e,作C2C1=H作ZOC1C2=ZOC2C1=90- e以0为圆心C1C2为半径作圆 圆上一 点A到C1C2的距离为e,A为曲柄轴心的位置 令曲柄长度为a连杆为b则AC1=b+a AC2=b-a3. 摆动导杆机构已知机架长度d行程速比系数K方法：先计算e,则摆角也为e,作ZmDn= e,作AD=d且AD平分ZmDn过A作AC2 AC1 分别垂直于mD nD,即得结果。
按两连架杆对应位置设计1. 已知两连架杆对应三个位置例：已知机架原动件从动件两次转动对应角度albl, a2b2方法：先定出机架AD,作任意连架杆AB1, AB1顺时针旋转al a2,得B2 B3,连接B2DB3D, 逆时针旋转B2D B3Db1, b2得B2',B3',得Bl B2'与B2' B3'中垂线交点C1, AB1C2D即为所求2. 已知两连架杆四个对应位置例：已知机架 原动件从动件两次转动对应角度albl, a2b2, a3b3方法：先定出机架AD,延长DA至x,作ZxAB4=(a3-a2)/2 ZxDB4=(b3-b2)/4，将AB4顺时 针旋转a3得Bl,将AB1逆时针转旋转al, a2,得B2 B3,将B2D B3D B4D分别顺时针旋转 bl b2 b3得B2' B3' B4'由Bl B2' B3' B4'中垂线交点可得ClAB1C1D即为所求七．试卷上的一些问题 平面连杆机构的综合内容：实现刚体给定位置的设计、实现预定运动规律的设计和实现预定 轨迹的设计第三章 凸轮机构及其设计．从动件运动规律运动规律特点应用场合等速运动刚性冲击低速轻载等加等减速运动柔性冲击中速轻载简谐（余弦加速）运动柔性冲击中速中载摆线（正弦加速）运动无冲击高速轻载3-4-5次多项式运动无冲击高速中载二．凸轮的参数反转法 理论廓线——基圆——偏心圆——过理论廓线距离基圆最远最近距离作偏心圆切线得 4 个 角 升程•宰ISk母圆半径心； •推程，推程追动角G •远休+远休止角帆 ■回餐回程运动角（P •近怵，近怵止角a •升程由三．压力角压力角：输出构件受力方向与受力点速度方向之间所夹锐角。
a丄 ds / do u etana = 丁 厂s + J¥ _ e 2 导路和瞬心位于凸轮回转中心的同侧时U为负号（正确偏置） 通过“推程时从动件偏置于瞬心同一侧”来判断凸轮旋转方向 导路和瞬心位于凸轮回转中心的两侧时U为正号（错误偏置）四．运动失真滚子半径的确定：Pa实际轮廓曲线曲率半径P理论轮廓曲线曲率半径rr滚子半径1. 凸轮轮廓曲线内凹时，Pa=p+rr2. 凸轮轮廓曲线外凸时,Pa=p-rrP
小齿轮的zl可以小于zmin而不根切2、 提高弯曲强度小齿轮齿根厚度增加,大齿轮齿根厚度减小,从而大小齿轮抗弯曲能力 接近,提高齿轮传动承载能力3、 改善齿根磨损情况4、 小齿轮正变位,齿顶变尖,重合度略下降第五章 轮系及其设计一．传动比计算和方向判断定轴轮系传动比计算定轴轮系传动比二（-1） "m所有从动轮齿数连乘积/所有主动轮齿数连乘积（当输入输出平 行时加正负号,输出输入转向相同传动比为正） 周转轮系传动比计算. 3 一3 , Z Z ••• ZiH = 1 H = + —2 4 n-1n 3 一 3 Z Z • • • Z差动轮系 n H 13 n-1i =1一 iH行星轮系 1H 1n各行星轮设计时应满足的条件1. 保证实现给定传送比要求2. 满足。