平面机构的运动简图解析

设计者对机械中的机构进行运动分析、受力分析或构思新的运动方案时，以及对组成机械的各种机构进行运动及动力设计时，需要用机构的简明图形来表示机构的运动情况，此时可以不考虑机构中与运动无关的因素，仅用简单的线条和符号表示构件和运动副，并按一定比例表示各运动副的相对位置，这种表示机构的组成和相对关系的图形称为机构的运动简图。

平面机构运动简图中的运动副和构件均采用国家标准GB/T 4460—2013 中规定的符号进行绘制。表1-1 为常用机构、运动副的运动简图图形符号。

表1-1　常用机构、运动副的运动简图图形符号

续表

在绘制机构运动简图时，首先要明确机构的基本组成，辨别清楚机构中的固定件、原动件和执行件；在确定了机构的基本组成后，在固定件的基础上，从原动件开始，按照机构中运动的传递路线，分析运动如何传递，从而分析清楚该机械有多少构件，各构件之间的运动副形式及其相对位置。接下来根据构件之间的相对运动性质，辨别构件与构件之间形成的运动副类型（高副或低副，转动副或移动副），并确定各类运动副的数目。为了将运动简图表达清楚，允许把机械不同部分的视图展开到多数构件的运动平面的视图上，这样更容易表达清楚机械的结构与运动传递情况。在选定视图平面和机械原动件的某一适当位置后，选择合适的比例尺，在所选视图平面中，按选定的尺寸比例，确定各运动副的相对位置，并用运动副的代表符号、常用机构运动简图图形符号、构件表示符号（如表1-2 所示）将各部分绘出，得到机构运动简图。(www.xing528.com)

表1-2　一般构件的表示符号

例1-1　图1-6（a）为一台汽车发动机的剖切视图。发动机中，可燃混合气体进入燃烧室后活塞上移，对气体进行压缩，压缩后的气体通过火花塞点火做功，此时发动机中的活塞受高温高压气体作用力F 的影响被向下推动，并通过连杆驱使曲轴旋转做有用功。试绘制发动机的机构运动简图。

图1-6　汽车发动机

（a）剖切视图；（b）机构运动简图

解　由发动机的工作原理及工作行程可知：原动件为活塞，执行件为曲轴，循着运动传递路线可以看出，发动机由活塞、连杆、曲轴和机架所组成，曲轴和轴承之间构成转动副，曲轴和连杆在O1点构成转动副，活塞和连杆在O2点构成转动副，活塞与机架之间构成移动副。将机构的组成弄清楚后，再确定视图平面和比例尺，并根据该机构的运动尺寸定出各转动副的位置，画出转动副和表示各构件的线段，在原动件上标出箭头表示运动方向，即可得到该机构的运动简图。