前言在知識經濟時代，一個國家的創新能力，包括知識創新和科技創新能力，是決定該國在國際競爭和世界總格局中的地位的重要因素。知識創新和科技創新在促進經濟發展中起著巨大作用。如：美國的微軟公司近年來，平均每周增加資產4億美元......創新是技術進步的主要途徑實現技術進步的途徑：技術引進和自主技術開發1、技術引進：技術引進者完成技術引進有三個重要環節：技術引進、技術積蓄和技術普及。實施很難技術轉讓者擔心“飛去來器效應”常常轉讓的是即將過時的技術。2、自主技術開發：自主技術開發的關鍵：培養出能夠不斷提供創造性成果的人才群體即技術市場上的一切競爭都歸結為人才競爭。高等院校、科研部門等就是培養創造性人才的搖籃。本課程的目的1、拓寬學生知識面，開闊學生技術視野2、通過本課程中大量新機構設計成果分析，幫助學生積累機械創新經驗。3、通過介紹新的設計理論和設計方法，為學生創新提供技術基礎。本章重點基本機構的運動形式及特點平面機構中的高副低代平面機構的組成原理及結構分析第一章機械設計基礎知識

§1—1基本機構的運動形態與變換一、連續轉動到連續轉動的運動變換與實現機構

實現這種運動形式變換的基本機構：齒輪機構、摩擦輪傳動機構、瞬心線機構、連桿機構、帶傳動機構、鏈傳動機構、1．齒輪傳動機構

圖1-2齒輪系機構

特點：定軸輪系：傳動比準確，但運動形式簡單；周轉輪系：可實現運動的合成和分解且行星輪可輸出復雜的運動

圖1-3摩擦輪傳動機構

2、摩擦輪傳動機構

特點：可無級變速3、瞬心線機構

4、連桿機構

特點：可以實現連續的、周期性的、變速轉動輸出

特點：構件運動形式多樣，從而可實行已知運動規律和運動軌跡，但一般只能近似實現。

5、帶傳動機構

圖1-6帶傳動機構示意圖6、鏈傳動機構圖1-7鏈傳動機構示意圖特點：能緩沖吸振，且起安全保護裝置作用，但傳動比不準確

特點：平均傳動比準確，瞬時傳動比不準確。8、萬向聯軸器7、繩索傳動機構圖1-8、繩索傳動機構圖1-9萬向聯軸器特點：當兩軸夾角變化時仍可繼續工作二、連續轉動到步進轉動的運動變換與實現機構

1、棘輪機構2、槽輪機構3、分度凸輪機構4、不完全齒輪機構特點：棘輪機構：有嘈聲和沖擊槽輪機構：轉角大小不能調，有沖擊凸輪：傳動平穩，動力特性好能準確實現給定的運動規律不完全齒輪機構：轉動角度范圍設計靈活，從動輪運動開始和終止時沖擊大三、連續轉動到往復擺動的運動變換與實現機構1、曲柄搖桿機構2、曲柄搖塊機構3、擺動導桿機構4、擺動從動件凸輪機構四、連續轉動到往復直線移動的運動變換與實現機構

曲柄滑塊機構、正弦機構、直動從動件凸輪機構、帶或鏈傳動機構、齒輪齒條機構、螺旋傳動機構、摩擦輪機構五、直線移動轉換為直線移動的運動變換與實現機構

液壓油缸或氣缸、雙滑塊機構、斜面機構，移動凸輪機構等

六、直線移動轉換為定軸轉動或住復擺動的運動變換與實現機構

擺臂移動凸輪機構、直動螺旋到擺動的轉換機構

應用實例：行走機構應用實例：機器人手臂擺動示意圖應用實例：§1—2機構的組成原理和機構分析

1、桿組任何機構都包含機架、原動件和從動件系統三部分。從動系統還可分解為若干不可再分的自由度為零的運動鏈桿組組成平面機構的基本桿組應符合條件：如果運動副全部為低副，則上式變為：或最簡單桿組為n=2、=3Ⅱ級桿組Ⅱ級桿組滿足式(1．3)且n=4、=6的桿組稱為Ⅲ級桿組I級機構：只由機架和原動件構成的機構(如杠桿機構、斜面機構等)Ⅱ級機構：由最高級別為Ⅱ級組的基本桿組構成的機構同一機構中可以包含不同級別的基本桿組Ⅲ級機構：最高級別為Ⅲ級組的基本桿組構成的機構2．機構的組成原理若干個自由度為零的基本桿組依次連接到原動件和機架上，就可組成一個新的機構注意，在桿組并接時，不能將同一桿組的各個外接運動副接于同一構件上（如圖桿組4、5中的轉動副B、F），否則將起不到增加桿組的作用。3、平面機構的高副低代高副低代的條件是：（1）代替前后機構的自由度完全相同；（2）代替前后機構的運動狀況(位移、速度、加速度)相同。兩曲面接觸的高副低代曲線與直線接觸的高副低代曲線與點接觸的高副低代4、機構的結構分析將已知機構分解為原動件、機架和若干個基本桿組，確定機構的級別，進而了解現有機構的組成，為設計新機構提供思路和依據。步驟：(1)除去虛約束和局部自由度，計算機構的自由度并確定原動件。(2)拆桿組。從遠離原動件的構件開始拆分，按基本桿組的特征，首先試拆Ⅱ級組，若不可能時再試拆Ⅲ級組。必須注意，每拆出一個桿組后，剩下部分仍組成機構，且自由度數與原機構相同，直至全部拆分成桿組最后只剩下原動件。(3)確定機構的級別。例：計算圖所示機構的自由度，并確定機構的級別F=3n一2PL—PH=3×5—2×7=1Ⅱ級機構若該機構的原動件是2，則只能拆下一個Ⅲ級組：5-4-3-6，所以是Ⅲ級機構例：計算圖所示機構的自由度，并確定機構的級別F=3n一2PL—PH=3×7—2×9-1=2高副低代后：：3牛頭刨床：高副低代后：：拆桿組：884Ⅱ級組：5-8Ⅲ級機構Ⅲ級組：3-7-2-6Ⅱ級組1-23-45-7Ⅱ級機構213456712345