机械设计的实质，在于借由各类机构的搭配达成特定的机械运动，机构身为机器的关键构成部分，是传递运动以及力的构件体系，熟知常用机构的原理、设计要点还有工程应用，乃是做好机械设计的根基。
今日便为大伙把机械设计里5大核心常用机构予以梳理，从核心原理开始，到设计关键方面，再到实际工程案例，将核心要点一次性讲透彻。
一、连杆机构：低副传动的经典实用之选
连杆机构，是一种由转动副、移动副等等低副连接从而构成的低副机构，它分为平面和空间这两类，其核心优势在于面接触时承载能力大，构件易于加工，并且改变杆长便能够实现不同从动件的运动规律，连杆曲线的丰富性也能够满足多样的轨迹需求，而其缺点在于构件和运动副较多，累积误差相对而言较大。
设计之际，得着重掌控平面连杆机构的曲柄存在条件，与此同时，要留意压力角与传动角的数值情况，因为传动角越大，传力性能就越好，并且还得留意死点位置的过渡以及利用情况。在工程当中，其应用极为广泛，像是颚式碎石机借助曲柄摇杆机构达成矿石挤压效果，起重机依靠双摇杆机构令悬吊物体进行平稳平移，缝纫机踏板、牛头刨床摆动机构也都是连杆机构的典型应用实例。
二、齿轮机构：定传动比传动的核心方案
当代机械里，应用最为广泛的传动机构是齿轮机构，它能够达成任意两轴之间的运动以及动力的传递，其核心特点在于瞬时传动比始终保持恒定，传动效率很高，处于0.94至0.99的范围，结构十分紧凑，适配的载荷与速度的范围极其广泛。它独一无二的不足之处在于对制造以及安装精度的要求非常高，不太适宜用于中心距过大的传动。
欲使设计达精妙，关键之处在于精准把控模数、精心拿捏压力角，细心留意齿数这般标准化基本参数之精妙，展成法施行加工之际，需巧妙规避根切之状况（直齿最少需十七齿），于必要之时，可灵活采用变位齿轮大幅提升轮齿之强度。从内燃机的动力传递而言，至车床的主轴传动、变速机构，再延展至各类通用机械的换向系统，齿轮机构皆为准核心传动部件。
三、轮系机构：大传动比的组合传动解决方案
轮系机构是一种传动齿轮之间多有啮合状况的系统，此系统划分成定轴、周转、复合这三类，与单一齿轮机构两者比对来说，它能够达成大传动比，能够实现运动的综合与解析，还能够做到分路、变速换向的传动，在大功率、紧凑化的传动场景里优势明显突出。
核心是以 2K-H 型行星轮系为重点进行设计，要满足传动比、同心、装配、邻接这四大条件，确保行星轮均匀分布且不产生干涉。汽车差速器属于差动轮系的经典应用，可达成车轮的差速转动之功；摆线针轮行星轮系在减速机构中广泛应用，车床溜板箱换向、传动系统同样离不开轮系机构。
四、凸轮机构：复杂运动的精准控制机构
作为一种机构，凸轮它要借助凸轮、从动件以及机架来构成，属于高副机构，其结构简单，运动可靠，只要依据合适的设计，去塑造凸轮轮廓曲线，那么就能促使从动件达成复杂的运动规律，不过它存在缺点，就是这个高副容易出现接触应力大，还易于磨损的状况，所以它更适宜应用于小载荷的运动控制场景之中。
凸轮廓线设计的关键原理是反转法，不管是对心凸轮，还是偏置凸轮，都能够借助反转法达成廓线绘制，在滚子从动件设计时还要区分理论廓线与实际廓线。内燃机的气门控制机构依靠凸轮达成气阀的精确启闭，自动送料设备运用圆柱凸轮完成毛坯的定量输送，绕线机通过凸轮致使从动件达成线绳的均匀缠绕。
五、间歇运动机构：断续运动的专属设计
可将连续运动转变为单向间歇运动的专用机构是间歇运动机构，其核心涵盖了比如棘轮、槽轮、不完全齿轮、凸轮式间歇机构等，其中棘轮机构构造简易、转角能够调节，槽轮机构传动平稳，它们各自拥有适配的场景，大多应用于送进、分度、制动等工作环节。
在做设计之际，对于棘轮机构而言，务必要精准把控住齿面倾角以及摩擦角，以此来确保棘爪能够顺利地实现啮合；而槽轮机构呢，则势必要着重去关注运动的平稳状态，进而减少柔性冲击。电影放映机当中，胶片的送进是借助槽轮机构达成间歇运动的，自动送料设有设备依靠棘轮机构来完成定量进给，冲压设备的分度工位通常也会采用此类的机构。
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