机构运动特征及构件转动分类

任务导引

要理解机器的工作原理，机器是由机构组成的，必须要先弄清机构的运动情况。

图1.1.1

任务要求

了解运动副、机构运动简图、平面连杆机构的特点及其应用，会进行运动分析。

任务实施

一、机构的作用

机器是用来代替或减轻人的劳动，机器是由机构组成的，可以由一个机构组成，也可以由多个机构组成。机构仅能变换运动形式，且相对运动确定的实体组合。那么机构有什么作用呢？机构的作用主要有：（1）传递运动和动力；（2）改变运动形式（和运动速度）。

表1.1.1　机构的作用

二、运动副

机构是由构件组成的，是怎么组成的呢？是通过运动副组成的。

1.运动副的概念

运动副：两构件直接接触而又彼此有一定的相对运动的连接。

平面运动副：构件在同一平面内做相对运动的运动副。

图1.1.2　运动副

2.平面运动副的分类

（1）低副——两构件以面接触的运动副。

图1.1.3　低副

（2）高副——两构件以点或线接触的运动副。

图1.1.4　高副

3.运动副的特点（对比）

表1.1.2　低副、高副的特点对比

4.运动副的符号

表1.1.3　运动副的符号

续表

三、机构运动简图

1.机构运动简图的概念

用规定的线条和符号表示构件和运动副，并按一定比例和相对位置，画出的用以表达机构运动特征的简化图形，称为机构运动简图。它主要用来分析机构的运动特征，和构件的材质、形状无关。

2.机构简图的绘制方法和步骤

（1）启动机构，观察构件的运动特点。

（2）确定构件的数目和类型。

（3）确定运动副的数目和类型。

（4）选择合理的视图平面。

（5）确定各运动副和构件的方位。

（6）按规定的符号画图。

（7）标注：①标出构件序号；②标出重要的运动副符号；③标出原动件的运动符号。(www.xing528.com)

3.举例

【例1】手动冲压机构的机构运动简图

图1.1.5　手动冲压机构的机构运动简图

【例2】颚式破碎机机构的机构运动简图

图1.1.6　颚式破碎机机构的机构运动简图

四、平面机构的特点

1.平面机构的组成

机构的构成要素：①构件；②连接形式。

构件相互连接；其相对运动要确定。

2.平面连杆机构的特征

（1）各构件位于同一平面或在相互平行的平面内运动；

（2）各构件间通过低副相连接；

（3）构件形似“杆”或“块”状。

3.平面连杆机构的特点

（1）结构简单，易于操作；

（2）杆件用低副连接，受力后压强小、传力大、磨损小；

（3）容易实现较精确的位置精度或轨迹要求；

（4）由于杆件长，可以实现远距离操作；

（5）难于实现高精度的运动规律；

（6）运动惯性力难于平衡，不适于高速场合。

五、平面连杆机构的应用举例

图1.1.7　平面连杆机构

任务反思与拓展

1.机构的作用是什么？

2.机构的运动形式改变有哪些？

3.怎样绘制机构运动简图？怎样分析机构运动简图？

4.杆件越多，机构的运动就越复杂。平面连杆机构的最少构件数应该是多少呢？

5.机构分析（见图1.1.8）：思考是什么机构？主动件是什么？从动件是什么？

图1.1.8

6.机器人关节是不是运动副（见图1.1.9）？

图1.1.9

7.组成构件的每个零件之间________对运动。

8.两构件直接接触，并能产生一定的________的连接称为运动副。

9.由构件和运动副组成的、每个构件都有确定________的组合体称为机构。

10.机构是机器的________单元。　A.装配　B.制造　C.运动

11.组成运动副的两构件之间只能绕某一轴线作________的运动副称为转动副。

12.两构件通过________相切而接触运动副称为高副。