1.1.2 机构的组成

1.运动副

在平面内可以自由活动的构件称为活动构件。如图1-2所示，活动构件在平面坐标系中可以绕A点转动，也可以随A点沿x轴或y轴移动，因此，活动构件在平面内具有三个独立的运动。而具有的独立运动参数的数目称为自由度，即一个活动构件在平面内具有三个自由度。

构件与构件之间通过一定的方式连接和相互运动形成机构，我们把两个构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。而运动副限制了两个构件间的某些独立运动的可能性，这种限制就称为约束。运动副每引入一个约束，构件就失去一个自由度。

两个构件组成运动副的接触形式有点、线、面三种，根据其接触形式的不同，通常把运动副分为低副和高副两类。

（1）低副 两个构件通过面接触组成的运动副称为低副。按照运动方式不同，又把平面机构中的低副分为转动副和移动副两种。

1）转动副。两个构件之间只做相对转动的运动副称为转动副或回转副，如图1-3所示，构件1与构件2只能做相对转动。转动副符号的表示方法如图1-4所示。圆圈表示转动副，其圆心代表相对转动轴线垂直于纸面。如果其中一个构件为机架，则在其构件简图上画上剖面线。

2）移动副。两构件之间只做相对移动的运动副称为移动副，如图1-5所示，构件1与构件2只能做相对移动。移动副符号的表示方法如图1-6所示，其中，图1-6a所示移动副是由两个活动构件组成；图1-6b所示移动副是由1个活动构件和1个机架组成。

由上述可知，不管是转动副还是移动副，都只能有一个独立运动，而一个活动构件具有三个独立运动，因此，平面机构中的低副约束了两个独立运动。

（2）高副 两构件之间通过点或线接触组成的运动副称为高副。图1-7a所示为凸轮机构，凸轮1和从动件2在从动件尖顶处构成了点接触，形成高副。从动件可以沿着切线tt方向移动，也可以绕着接触点相对转动，但不能沿着公法线nn方向相对移动，因此高副只限制了一个方向的独立运动，保留了两个独立的运动。同样，如图1-7b所示的齿轮机构的轮齿1与轮齿2在A点构成线接触，也为高副。

2.运动链

运动链是由两个以上的构件通过运动副组成的系统，如图1-8所示。若组成运动链的各构件未构成首末封闭的系统，则称为开式运动链，简称开链，如图1-8a所示；若组成运动链的各构件构成首末封闭的系统，则称为闭式运动链，简称闭链，如图1-8b所示。开链在机械手和机器人中应用比较广泛，闭链在传统机械中应用较多。

在闭式运动链中，如果将其中一个或多个构件固定，给另一个构件施加外界动力，剩下的构件能够做相对运动的运动链称为机构，如图1-9所示。我们把在机构中用来支承着活动构件的构件称为机架（如图1-9中的缝纫机竖板4）；由外界输入的运动规律已知的构件称为主动件或原动件（如图1-9中的缝纫机脚踏板1）；机构中随原动件运动而运动的其余活动构件称为从动件（如图1-9中的缝纫机连杆2和曲轴3）。