在生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)研究中，大量使用著多種類型的儀器、儀表等設(shè)備，雖然它們種類繁多，結(jié)構(gòu)、用途各不相同，但它們都包含了一些常用機(jī)構(gòu)，如連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、間歇機(jī)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、支承機(jī)構(gòu)等等。因此，為了正確設(shè)計(jì)、使用與維修各類儀器、儀表及設(shè)備，必須了解和掌握有關(guān)機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)。
一、機(jī)構(gòu)及其構(gòu)件
機(jī)構(gòu)：具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的多件實(shí)物組合體繪圖裝置、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)等。零件：機(jī)構(gòu)基本的組成單元。在制造中不可再分拆的部件，是制造的單元。如皮帶(輪入齒輪、鏈輪、軸、軸承、螺栓、鏈輪、彈簧等。構(gòu)件：由零件組成的剛性組合體，各零件間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)而形成一個(gè)運(yùn)動(dòng)的整體。構(gòu)件是組成機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)單元，它也可以由單一零件所組成。
因?qū)嶋H結(jié)構(gòu)要求不同，構(gòu)件的形狀也各不相同，但從運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)來(lái)看，構(gòu)件完全可等效為相應(yīng)的桿狀構(gòu)件，故構(gòu)件也稱作“桿件”或簡(jiǎn)稱“桿”。由此，機(jī)構(gòu)也可定義為：具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件組合體。
二、運(yùn)動(dòng)副及其分類
1．平面中構(gòu)件的自由度
構(gòu)件是組成機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)單元，它可以是單一零件，也可以是多個(gè)零件的剛性組合體。
自由度：構(gòu)件可能的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)數(shù)目。任何一作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件3都有三個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的可能性。如圖4.1所示，構(gòu)件5在x?平面內(nèi)可繞任一點(diǎn)4轉(zhuǎn)動(dòng)并隨J一起沿s軸Y軸移動(dòng)。這種可能出現(xiàn)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)就稱為構(gòu)件的自由度。確定構(gòu)件位置的每一個(gè)獨(dú)立參變量就是一個(gè)自由度。因此，在平面中不受任何約束的任意一個(gè)自由構(gòu)件都具有三個(gè)自由度。
2．運(yùn)動(dòng)副及其約束
機(jī)構(gòu)是由許多構(gòu)件組合而成的。機(jī)構(gòu)中各個(gè)構(gòu)件都以一定的方式與其它構(gòu)件相互聯(lián)接。這種聯(lián)接是非剛性的而具有某種相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此運(yùn)動(dòng)副就是使兩構(gòu)件之間直接接觸并保持一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的聯(lián)接。顯然兩構(gòu)件之間形成運(yùn)動(dòng)副后，它們的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)就會(huì)受到約束，自由度也就會(huì)相應(yīng)地減少。
約束：對(duì)構(gòu)件的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)所加的限制。根據(jù)組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件的接觸方式(點(diǎn)、線、其所保留的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，運(yùn)動(dòng)副可分為兩類：
兩構(gòu)件之間以面接觸而成的運(yùn)動(dòng)副。低副根據(jù)其相對(duì)運(yùn)動(dòng)又可分為：回轉(zhuǎn)副：組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件只能在轉(zhuǎn)動(dòng)。又稱為鉸鏈。圖4.2(M)。移動(dòng)副：組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件只能沿某一方向做相對(duì)移動(dòng)。圖4.2(b)顯然低副有兩個(gè)約束，一個(gè)自由度(轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng))d5高副比較而言，低副是面接觸，接觸面大，承載能力大，易潤(rùn)滑。而高副是點(diǎn)、線接觸，易實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的綜合(兩個(gè)運(yùn)動(dòng))，但潤(rùn)滑差，承載小。此外，常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)副還有球面副、螺旋副等。它們都是空間運(yùn)動(dòng)副，這里不作介紹。
三、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制
平面機(jī)構(gòu)：組成機(jī)構(gòu)的所有構(gòu)件都在同一平面或相互平行平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。儀器、儀表中常見(jiàn)的機(jī)構(gòu)大多屬于平面機(jī)構(gòu)，因此，我們主要討論平面機(jī)構(gòu)。兩個(gè)構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)僅與其直接接觸部分的幾何形狀有關(guān)，而與構(gòu)件的實(shí)際結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)。因此，盡管實(shí)際構(gòu)件的結(jié)構(gòu)往往很復(fù)雜(如曲軸等)，但在研究機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于不涉及強(qiáng)度問(wèn)題，為了使問(wèn)題簡(jiǎn)化，可以撇開(kāi)那些與運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的因素(如構(gòu)件形狀、組成構(gòu)件的零件數(shù)目、運(yùn)動(dòng)副的具體構(gòu)造等)，而用一些簡(jiǎn)單的線條和符號(hào)來(lái)表示構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副(如簡(jiǎn)單線條表示構(gòu)件)，并按一定比例定出各運(yùn)動(dòng)副的位置，把機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特征準(zhǔn)確地表達(dá)出來(lái)。這種反映機(jī)構(gòu)各構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系和尺寸長(zhǎng)度的簡(jiǎn)單圖形稱為機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。（本文來(lái)源：正航儀器）http://www.gtiwv.com
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