第二篇　常用机构设计　第2章平面机构的结构分析　§2­1　平面机构的组成　一、运动副及其分类 　1.构件的自由度　一个自由构件可能出现的独立运动称为自由度。　一个作平面运动的自由构件有三个独立运动。　如图 2­1 所示,　在 xOy 坐标系中,构件 S 可随其上任一点 A 沿 x 轴、y 轴方向移　动和绕点 A　转动。这种相对于参考系,构件所具有的独立运动称　为构件的自由度,一个作平面运动的自由构件有三个自由度。 　2.运动副　机构由构件组成,机构中每个构件都是以一定的方式与其他　构件相互连接,这种连接不是固定连接,而是能产生相对运动的　连接,这种使两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动连接称为运动副。例如,图 0­2　所　示内燃机中活塞与汽缸、两个齿轮之间都构成运动副。　当两个构件以某种方式组成运动副后,它们的相对运动就受到约束,自由度随之减少。　每加上一个约束,构件便失去一个自由度,自由度减少的数目等于引入的约束数目。两构件间　约束数的多少以及约束的形式,完全取决于运动副的类型。　运动副的类型很多,按构件间相互接触方式不同可分为低副和高副两类。　(1)低副。　两构件通过面接触所构成的运动副称为低副。平面机构中的低副有转动副和移动副两种。　转动副:组成运动副的两构件若只能在一个平面内作相对转动或摆动,则该运动副称为　转动副或铰链。如图 2­2 所示,若两构件中有一个是固定的,称为固定铰链(见图 2­2a)　;若　两个构件都是活动的,称为活动铰链(见图 2­2b)　。　显然,图 2­2 中的两构件只能作相对转动,不能沿轴向或径向作相对移动。因此,两构件　组成转动副后,引入　2 个约束,保留了　1 个自由度。　移动副:组成运动副的两构件只能沿某一轴线相对移动,则该运动副称为移动副。如图 　2­3 　所示。构件只能沿轴向作相对移动,其余的运动受到了约束(一个移动和一个转动)　,即　引入 2 个约束,保留了 1 个自由度。　图2­1 　刚体自由度示意图　机械设计基础 　22 　(a)固定铰链　(b)活动铰链　图2­2 　转动副　图2­3 　移动副　(2)高副。　两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。图 2­4a 中火车车轮与钢轨、图 2­4b 中的　凸轮与从动件、图 2­4c 中轮齿 1 和轮齿 2 均在接触处 A 组成高副。组成平面高副的两构件间　的相对运动是沿接