速瞬心PPT學習課件PPT課件

1、u運動分析的目的運動分析的目的（1）位移（或軌跡）分析： 可以確定機構運動所需的空間或某些構件及構件上某些點能否實現(xiàn)預定的位置要求或軌跡要求，以及判斷它們在運動時是否會相互干涉。（2）速度、加速度分析 為了確定機器工作過程的運動和動力性能，往往需要知道機構構件上某些點的速度、加速度及其變化規(guī)律。u運動分析的方法運動分析的方法 （1）圖解法 （2）解析法一、一、平面機構運動分析的目的和方法平面機構運動分析的目的和方法第1頁/共16頁u速度瞬心（即瞬時回轉(zhuǎn)中心，簡稱瞬心）速度瞬心（即瞬時回轉(zhuǎn)中心，簡稱瞬心） Instantaneous center of velocity 相對運動兩構件上瞬時相對

2、速度為零的重合點，即瞬時絕對速度相同的重合點。u瞬心表示法瞬心表示法 用符號Pij或Pji表示構件i和j的相對速度瞬心。12P2VP1VP12二、速度瞬心的概念和種類二、速度瞬心的概念和種類第2頁/共16頁12P2VP1VP1212P2VP1VP12 絕對速度瞬心絕對速度瞬心 (Absolute instant center)： 兩構件之一是機架，瞬心的速度為零。 相對速度瞬心相對速度瞬心 (Relative instant center)： 兩構件都是運動構件，瞬心的速度不為零。二、速度瞬心的概念和種類二、速度瞬心的概念和種類u速度瞬心的分類速度瞬心的分類第3頁/共16頁(1)2k kNk機

3、構中構件的總數(shù)。 發(fā)生相對運動的任意兩個構件都有一個瞬心。根據(jù)排列組合原理，機構所具有的速度瞬心數(shù)目速度瞬心數(shù)目N為：二、速度瞬心的概念和種類二、速度瞬心的概念和種類u機構的瞬心數(shù)目機構的瞬心數(shù)目第4頁/共16頁 已知構件1和構件2上兩重合點A2、A1和B2、B1的相對速度VA2A1和VB2B1的方向，該兩速度矢量的垂線的交點便是構件1和構件2的瞬心P12。根據(jù)瞬心的定義：根據(jù)瞬心的定義：VA2A1AP12 VB2B1BP1212A12PVA2A1VB2B1B三 、 速 度 瞬 心 位 置 的確 定三、速度瞬心位置的確定三、速度瞬心位置的確定第5頁/共16頁P12位于導路垂直方向的無窮遠處。(

4、1) 兩構件兩構件1、2組成轉(zhuǎn)動副組成轉(zhuǎn)動副P12或P21位于轉(zhuǎn)動副中心。(2) 兩構件兩構件1、2組成移動副組成移動副P12121212P1. 兩構件組成運動副時瞬心位置的確定三、速度瞬心位置的確定三、速度瞬心位置的確定第6頁/共16頁1212P12MP12三、速度瞬心位置的確定三、速度瞬心位置的確定P12位于接觸點，因接觸點的相對速度為零。(3) 兩構件兩構件1、2組成純滾動高副組成純滾動高副第7頁/共16頁注意注意: :瞬心不在接觸點 或無窮遠處。MvM1M221nn三、速度瞬心位置的確定三、速度瞬心位置的確定 P12位于過接觸點的公法線n-n上，因滾動和滑動的數(shù)值不知，所以不能確定P1

5、2是法線上的哪一點。(4) 兩構件兩構件1、2組成滑動兼滾動的高副組成滑動兼滾動的高副第8頁/共16頁三心定理：三心定理： 作平面運動的三個構件共有三個瞬心，它們位于同一直線上。其瞬心位置P12可用三心定理求得。三、速度瞬心位置的確定三、速度瞬心位置的確定2. 兩構件不直接接觸時瞬心位置的確定第9頁/共16頁三心定理的證明三心定理的證明123P12P13sVs2s1Vs3s12131已知：構件1、2、3的三個相對瞬心為P12， P13，P23。已知P12，P13的位置。求證：P23應位于P12 與P13的連線上。用反證法。證明：證明：假設P23不在直線P12P13的連線上，而是位于其它 任一點

6、S處，則根據(jù)相對瞬心的定義:23SSVV 第10頁/共16頁1212SSSSVVV又1313SSSSVVV131121SSSSSSVVVV則1312SSSSVV2 1123 113,S SS SVP S VP S 但是由圖可見： 2 13 123S SS SSSVVVV 故：, 即123P12P13sVs2s1Vs3s1213123SSVV 矛盾。應該三心定理的證明三心定理的證明第11頁/共16頁u 至于具體位于直線P12P13上哪一點，只有當構件2與構件3的運動完全已知時才能確定。u 可按下面的方法確定應該位于同一直線上的三個瞬心。設三個任意構件編號分別為i、j、k，則Pij 、Pik 和P

7、jk 應在一條直線上。即i、j、k應在P的下標中各出現(xiàn)兩次。123P12P13sVs2s1Vs3s12131結論：u 點S不可能是P23，只有當它位于直線P12P13上時，該兩重合點的速度向量才可能相等。所以瞬心P23必位于直線P12P13上。三心定理的證明三心定理的證明第12頁/共16頁例例1：求鉸鏈四桿機構的瞬心。 已知1，求3。ADBC1234P14P12P23P34相對瞬心的數(shù)目：(1)44 1622k kN（） 瞬心P14 P12 P23 P34分別位于轉(zhuǎn)動副A、B、C、D的中心。 瞬心P13，P24為不直接接觸的兩構件的瞬心，應用三心定理求解。四、速度瞬心法在平面機構速度分析中的應

8、用四、速度瞬心法在平面機構速度分析中的應用第13頁/共16頁24 構件構件4，1，2的三個瞬心的三個瞬心P14，P12，P24應位于同一直線上；應位于同一直線上； 構件構件4，3，2的三個瞬心的三個瞬心P34，P23，P24應位于同一直線上應位于同一直線上。 這兩條直線的交點即為這兩條直線的交點即為P24。同理可求出。同理可求出P13。13絕對速度瞬心：絕對速度瞬心：P14，P24，P34相對速度瞬心：相對速度瞬心：P13，P12，P23瞬心多邊形ABCDP34P14P244123P13P12P2312例例1 1：求鉸鏈四桿機構求鉸鏈四桿機構的瞬心的瞬心第14頁/共16頁P13114 13334 13vPPPPll13 3413341314 131413PPPPlP PlP P該式表明：該式表明：兩構件的角速度與其絕對速度瞬心 至相對速度瞬心的距離成反比。P13在P14和P3