教师授课思路、设问及讲解要点 一、 引言 由绪论可知，机构是用来传递运动和力的构件系统。在着手设计新机构 时，首先应判断所设计的机构能否运动：如果能够运动，还需判断在什么条 件下才具有确定的相对运动。研究机构结构的目的之一，就在于探讨机构运 动的可能性及其具有确定运动的条件。 二、教学内容正文（含讲课内容、提问设计、课堂练习等） 教讲课内容： 一、机构的组成 学1.构件 过2运动副（表2-1D 运动副：两构件通过直接接触组成的一种可动联接称为运动副。 程运动副元素：两构件参与接触而构成运动副的部分称为运动副元素。 a.低副：两构件通过面接触而形成的运动副（回转副，移动副）。 b.高副：两构件通过点、线接触而形成的运动副（齿轮副，凸轮副） 3.运动链 由若干个构件通过运动副联接组成的构件系统称为运动链。 4.机构 运动链中的一个构件固定作为机架时则这种运动链称为机构。 二、机构运动简图的绘制 1.机构运动简图的绘制 机构运动简图定义：用简单的线条和规定的运动副符号，按照一定的比例尺 所绘制的图形。 2.运动副与构件的表示法（表2一3） 3.机构运动简图绘制方法和步 三、机构自由度计算 1.平面运动链的自由度计算公式 F=3n-2PI-Pw 2.运动链成为机构的条件 原动件数目=运动链的自由度数 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
5 教师授课思路、设问及讲解要点 一、 引言 由绪论可知，机构是用来传递运动和力的构件系统。在着手设计新机构 时，首先应判断所设计的机构能否运动；如果能够运动，还需判断在什么条 件下才具有确定的相对运动。研究机构结构的目的之一，就在于探讨机构运 动的可能性及其具有确定运动的条件。 教 学 过 程 二、教学内容正文（含讲课内容、提问设计、课堂练习等） 讲课内容： 一、机构的组成 1.构件 2.运动副（表2－1） 运动副：两构件通过直接接触组成的一种可动联接称为运动副。 运动副元素：两构件参与接触而构成运动副的部分称为运动副元素。 a.低副：两构件通过面接触而形成的运动副（回转副，移动副）。 b.高副：两构件通过点、线接触而形成的运动副（齿轮副，凸轮副）。 3.运动链 由若干个构件通过运动副联接组成的构件系统称为运动链。 4.机构 运动链中的一个构件固定作为机架时则这种运动链称为机构。 二、机构运动简图的绘制 1. 机构运动简图的绘制 机构运动简图定义：用简单的线条和规定的运动副符号，按照一定的比例尺 所绘制的图形。 2.运动副与构件的表示法（表2－3） 3.机构运动简图绘制方法和步骤 三、机构自由度计算 1.平面运动链的自由度计算公式 l h F = 3n - 2 p - p 2.运动链成为机构的条件 原动件数目=运动链的自由度数 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
3.机构自由度时应注意的事项 1)复合铰链两个以上构件在同一处以转动副相联接，所构成的运动副 称为复合铰链。 2)局部自由度 对整个机构运动无关的自由度称为局部自由度。 3)虚约束对机构不起独立限制作用的约束称为虚约束。 4.综合举例 四、机构的组成原理 1.机构的组成原理 杆组：不可拆分的自由度为零构件组合。 机构的组成原理：把若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架 上，就组成一个新的机构，其自由度数与原动件数目相等。 2.机构的结构分析 机构结构分析就是将已知机构分解为原动件、机架和若干个基本杆组，进 而了解机构的组成，并确定机构的级别。 思考题： 1.何为构件？何为运动副和运动副元素？运动副是如何进行分类的？ 2.机构运动简图有何用处？它能表示出原机构哪些方面的特征？ 3.何谓机构的自由度？在计算平面机构自由度时应注意哪些问题 4.何谓基本杆组？机构的组成原理是什么？如何确定基本杆组及机构的级 别？确 其太 组及机构级别 意义？ 5.对平面机构进行高副低代时应满足什么条件？ 课堂练习： 例1.图示为一冲床。绕固定中心A转动的菱形盘1为原动件，与滑块2在E 点铰接，滑 h 3绕固定轴C羊 3与园盘 为 当圆盘4转动时，通过连杆5使冲头6实现冲压运动。试绘制其机构运动简 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
6 3.机构自由度时应注意的事项 1）复合铰链 两个以上构件在同一处以转动副相联接，所构成的运动副 称为复合铰链。 2）局部自由度 对整个机构运动无关的自由度称为局部自由度。 3）虚约束 对机构不起独立限制作用的约束称为虚约束。 4.综合举例 四、机构的组成原理 1.机构的组成原理 杆组：不可拆分的自由度为零构件组合。 机构的组成原理：把若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架 上，就组成一个新的机构，其自由度数与原动件数目相等。 2.机构的结构分析 机构结构分析就是将已知机构分解为原动件、机架和若干个基本杆组，进 而了解机构的组成，并确定机构的级别。 思考题： 1.何为构件？何为运动副和运动副元素？运动副是如何进行分类的？ 2.机构运动简图有何用处？它能表示出原机构哪些方面的特征？ 3.何谓机构的自由度？在计算平面机构自由度时应注意哪些问题 4.何谓基本杆组？机构的组成原理是什么？如何确定基本杆组及机构的级 别?确定基本杆组及机构级别有何意义？ 5.对平面机构进行高副低代时应满足什么条件？ 课堂练习： 例 1.图示为一冲床。绕固定中心 A 转动的菱形盘 1 为原动件，与滑块 2 在 B 点铰接，滑块 2 推动拨叉 3 绕固定轴 C 转动，拨叉 3 与圆盘 4 为同一构件， 当圆盘 4 转动时，通过连杆 5 使冲头 6 实现冲压运动。试绘制其机构运动简 图。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
☑ 例2.计算图示某包装机送纸机构的自由度，并判断该机构是否有确定运动。 例3.试计算图示冲压机构的自由度，并分析下列情况下组成机构的基本杆 组及机构的级别：(1)当以构件1为原动件时：(2)当以构件6为原动件时 > PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
7 例 2.计算图示某包装机送纸机构的自由度，并判断该机构是否有确定运动。 例 3.试计算图示冲压机构的自由度，并分析下列情况下组成机构的基本杆 组及机构的级别：（1）当以构件 1 为原动件时；（2）当以构件 6 为原动件时。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
工件台 教 1.掌握运动副的分类，高副、低副的定义。 恶 2.掌握机构运动简图的绘制方法。 3.掌握平面机构自由度计算的计算方法， 后 掌握机构结构分析的目的和方法。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
8 教 学 后 记 1. 掌握运动副的分类，高副、低副的定义。 2. 掌握机构运动简图的绘制方法。 3. 掌握平面机构自由度计算的计算方法。 4. 掌握机构结构分析的目的和方法。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
章节 第3章平面机构的运动分析 课时 2学时 教 1.正确理解速度瞬心（包括绝对瞬心和相对瞬心）的概念，并能运用 学 “三心定理“ 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。 令 3.能用矢量方程图解法对Ⅱ级机构进行运动分析。 的 教学 本章重点是用速度瞬心法求机构的速度和用相对运动图解法求机 构的速度及加速度。 重点 教学 本章难点是分析两构件重合点之间的加速度关系，因为含有哥氏 难点 加速度一项，故求解过程较复杂一些。 相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）： 1孙恒，陈作模等机械原理.高等教有出版社.2006 2.郑文纬，吴克坚机械原理.高等教育出版社2003 3.陈作模，张永红等.机械原理学习指南。高等教育出版社.2006 4陆品，秦彦斌机械原理（导教导学导考〉 西北工业出版社.200 5葛文杰机械原理常见题型解析及模拟题.西北工业出版社.2003 6.张志强，孙江宏等.机械原理考研指导.清华大学出版社.2004 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
9 章节 第 3 章 平面机构的运动分析 课时 2 学时 教 学 目 的 1.正确理解速度瞬心（包括绝对瞬心和相对瞬心）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对Ⅱ级机构进行运动分析。 教学 重点 本章重点是用速度瞬心法求机构的速度和用相对运动图解法求机 构的速度及加速度。 教学 难点 本章难点是分析两构件重合点之间的加速度关系，因为含有哥氏 加速度一项，故求解过程较复杂一些。 相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）： 1.孙恒，陈作模等. 机械原理. 高等教育出版社. 2006 2.郑文纬，吴克坚.机械原理. 高等教育出版社 2003 3.陈作模，张永红等. 机械原理学习指南. 高等教育出版社. 2006 4.陆品，秦彦斌.机械原理（导教导学导考）.西北工业出版社.2005 5.葛文杰.机械原理常见题型解析及模拟题. 西北工业出版社.2003 6.张志强，孙江宏等.机械原理考研指导.清华大学出版社.2004 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com