平面機構運動分析ppt課件

1、31 31 機構運動分析的義務、目的和方法機構運動分析的義務、目的和方法第三章第三章 平面機構的運動分析平面機構的運動分析32 32 用速度瞬心法作機構的速度分析用速度瞬心法作機構的速度分析33 33 用矢量方程圖解法作機構的速度用矢量方程圖解法作機構的速度 及加速度分析及加速度分析34 34 用解析法作機構的運動分析用解析法作機構的運動分析3535機構構造分析的內容及目的機構構造分析的內容及目的31 31 機構運動分析的義務、目的和方法機構運動分析的義務、目的和方法義務：在知機構尺寸及原動件運動規(guī)律的情況下，義務：在知機構尺寸及原動件運動規(guī)律的情況下， 確定機構中其他構件上某些點的軌跡、位移

2、、確定機構中其他構件上某些點的軌跡、位移、 速度及加速度和構件的角位移、角速度及角加速度及加速度和構件的角位移、角速度及角加 速度。速度。目的：在設計新的機械或分析現(xiàn)有機械的任務性能等，目的：在設計新的機械或分析現(xiàn)有機械的任務性能等， 都必需首先計算其機構的運動參數(shù)。都必需首先計算其機構的運動參數(shù)。 32 32 用速度瞬心法作機構的速度分析用速度瞬心法作機構的速度分析一、一、 速度瞬心及其位置確實定速度瞬心及其位置確實定速度瞬心速度瞬心 ：兩構件作相對運動時，其相對速度為：兩構件作相對運動時，其相對速度為 零時的重合點稱為速度瞬心，簡稱瞬心。零時的重合點稱為速度瞬心，簡稱瞬心。也就是兩構件在該

3、瞬時具也就是兩構件在該瞬時具有一樣絕對速度的重合點。有一樣絕對速度的重合點。因此，兩構件在任一瞬時的因此，兩構件在任一瞬時的相對運動都可看成繞瞬心的相對運動都可看成繞瞬心的相對運動。相對運動。jiPijABvBiBjvAiAj ij32 32 用速度瞬心法作機構的速度分析用速度瞬心法作機構的速度分析絕對瞬心：兩構件之一是靜止構件。絕對瞬心：兩構件之一是靜止構件。相對瞬心：兩構件都運動的。相對瞬心：兩構件都運動的。2) 1(2NNCKN 每兩個相對運動的構件都有一個瞬心，每兩個相對運動的構件都有一個瞬心，故假設有故假設有N個構件的機構，其瞬心總數(shù)為：個構件的機構，其瞬心總數(shù)為：32 32 用速度

4、瞬心法作機構的速度分析用速度瞬心法作機構的速度分析1. 兩構件直接用運動副銜接兩構件直接用運動副銜接A假設兩構件假設兩構件1、2以轉動副相結合，那么瞬心以轉動副相結合，那么瞬心P12位位于轉于轉 動副的中心；動副的中心； B假設兩構件假設兩構件1、2以挪動副相結合，那么瞬心以挪動副相結合，那么瞬心P12位位于垂于垂 直于導道路方向的無窮遠處；直于導道路方向的無窮遠處； 瞬心位置確定方法如下：瞬心位置確定方法如下：A12P12AB1232 32 用速度瞬心法作機構的速度分析用速度瞬心法作機構的速度分析 瞬心位置確定方法如下：瞬心位置確定方法如下：C假設兩構件假設兩構件1、2以高副相結合，在接觸點

5、以高副相結合，在接觸點M處作處作 純滾動，那么接觸點純滾動，那么接觸點M就是它們的瞬心。就是它們的瞬心。D假設兩構件假設兩構件1、2以高副相結合，在接觸點以高副相結合，在接觸點M處處 即即 作純滾動又有相對滑動，那么瞬心位于過接觸點作純滾動又有相對滑動，那么瞬心位于過接觸點 M的法線上。的法線上。12p12MP12M12ttn32 32 用速度瞬心法作機構的速度分析用速度瞬心法作機構的速度分析 瞬心位置確定方法如下：瞬心位置確定方法如下： 三心定理三心定理: : 作平面運動的三個構作平面運動的三個構件共有三個瞬心，這三個瞬心必在件共有三個瞬心，這三個瞬心必在一條直線上。一條直線上。 2. 兩構

6、件間沒用運動副直接聯(lián)接，用三心兩構件間沒用運動副直接聯(lián)接，用三心定理確定瞬心位置定理確定瞬心位置二、利用速度瞬心法進展機構的速度分析二、利用速度瞬心法進展機構的速度分析 如下圖鉸鏈四桿機構，假設知各桿長度以及圖示如下圖鉸鏈四桿機構，假設知各桿長度以及圖示瞬時位置，求瞬時位置，求 3。舉例分析。舉例分析。P12P13P23 1A1234BCDP14v13P24解：機構瞬心數(shù)：解：機構瞬心數(shù)：62) 14(42) 1(NNK1314113ppplv1334313Ppplv1314133431pppp3=1P14P13/P34P1333 33 用矢量方程圖解法作機構的用矢量方程圖解法作機構的 速度及

7、加速度分析速度及加速度分析一、矢量方程圖解法的根本原理一、矢量方程圖解法的根本原理 由實際力學知識中剛體的平面運動和由實際力學知識中剛體的平面運動和 點的復合運這兩個原理可得其方法：點的復合運這兩個原理可得其方法： 利用機構中構件上各點間的相對利用機構中構件上各點間的相對運動運動 關系列出它們之間的速度和加速關系列出它們之間的速度和加速度矢度矢 量方程式。量方程式。 按一定比例作矢量方程圖。按一定比例作矢量方程圖。二、用矢量方程圖解法作機構的速度和加速度分析二、用矢量方程圖解法作機構的速度和加速度分析1. 同一構件上兩點間的速度和加速度關系同一構件上兩點間的速度和加速度關系1 速度分析速度分析

8、；各桿長度；已知：1。、求：3322EEV步驟：步驟： 對機構進展運動分析，列出矢量方程式；對機構進展運動分析，列出矢量方程式； 取比例尺，定極點；取比例尺，定極點； 按矢量作圖法繪圖知按矢量作圖法繪圖知 未知未知ACDB1234E 1. 同一構件上兩點間的速度和加速度關系同一構件上兩點間的速度和加速度關系1 速度分析速度分析cbePACDB1234E CDABCB方向方向?ABl1?大大小小CBBCVVV) s/m(pcVvC) s/m(bcVvCBpeVLE（順時針）lvBCCBBCbclV2小結：由各速度矢量構成的圖形稱為速度多邊形。小結：由各速度矢量構成的圖形稱為速度多邊形。 p點稱為

9、速度多邊形的極點。其特點如下：點稱為速度多邊形的極點。其特點如下：3 3相對速度是聯(lián)接兩絕對速度矢端的矢量，下標字相對速度是聯(lián)接兩絕對速度矢端的矢量，下標字 母相反；母相反；2 2由極點由極點P P向外放射的矢量，代表構件相應點的絕向外放射的矢量，代表構件相應點的絕 對速度；對速度； 1絕對速度均由極點引出；絕對速度均由極點引出；1. 同一構件上兩點間的速度和加速度關系同一構件上兩點間的速度和加速度關系4極點的速度為零；極點的速度為零；5速度影象原理。速度影象原理。pbeceec CBaCEaEBacaBaEa2 加速度分析加速度分析CBBcaaaCBnCBBnBcncaaaaaa方向方向大小

10、大小DC CDABBC CBAB ？0CBl22？CDl23ABl211. 同一構件上兩點間的速度和加速度關系同一構件上兩點間的速度和加速度關系accca CDcla3逆時針CBCBla2逆時針accpa方向如圖aEepa同理同理ECnECcEBnEBnBEaaaaaaaAB BE EBDC CE ECBEl22ABl21？ECl22CDl23那么：方向方向大小大小ACDB1234E 1. 同一構件上兩點間的速度和加速度關系同一構件上兩點間的速度和加速度關系1絕對加速度均由極點引出；絕對加速度均由極點引出；3 3相對加速度是聯(lián)接兩絕對加速度矢端的矢量，下相對加速度是聯(lián)接兩絕對加速度矢端的矢量，

11、下 標字母相反；標字母相反；4極點的加速度為零；極點的加速度為零；2 2由極點由極點P P向外放射的矢量，代表構件相應點的向外放射的矢量，代表構件相應點的 絕對加速度；絕對加速度； 6加速度影象原理。加速度影象原理。5切向、法向加速度應銜接切向、法向加速度應銜接 在一同畫，不要分開，在一同畫，不要分開， 且相互垂直；且相互垂直；2、組成挪動副的兩構件上重合點的速度、加速度分析、組成挪動副的兩構件上重合點的速度、加速度分析1速度分析速度分析解：由實際力學知識得：解：由實際力學知識得：2323BBBBVVVABBC BC ABl1？方向方向大小大小vBpbV33BCBlV33(方向如圖示方向如圖示)順時針順時針b3 b1(b2) pmms/mvBCAB ABCB BC022390轉沿將BBV方向方向2232BBVBCl23ABl21？0大小大小rBBKBBBBaaaa232323rBBKBBBnBBnBaaaaaa232