机械原理速度分析

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1、第三章平面机构速度分析2005---2006第一学期第一节速度瞬心法进行平面机构的速度分析2005---2006第一学期一、速度瞬心的概念定义：做平面运动的两构件上其瞬时速度相等的重合点Pij。分类：绝对速度瞬心：速度瞬心的绝对速度为零。相对速度瞬心：速度瞬心的绝对速度不为零。瞬心数目：构件数为K，组成的瞬心数为K，K=123AB122005---2006第一学期二、瞬心位置的确定直接成副的瞬心位置两构件构成转动副——铰链回转中心12005---2006第一学期两构件构成移动副——垂直于导路无穷远两构件组

2、成高副纯滚动——接触点滚动兼滑动——接触点公法线上232005---2006第一学期不直接成副的瞬心位置——三心定理作平面运动的三个构件共有三个瞬心，且三个瞬心必位于同一直线上。2005---2006第一学期瞬心多边形：以机构的构件编号为顶点作多边形（按逆时针或顺时针编号），任意两点的连线代表一个瞬心，已确定的瞬心用实线表示，未确定的瞬心用虚线表示。在瞬心多边形中，任何构成三角形的三条边所代表的三个瞬心必在同一直线上。注意：瞬心可能位于构件上，也可能在构件之外，作机构运动分析，将构件的简单图形视为无限大的

3、平面。2005---2006第一学期例1：确定图示铰链四杆机构的瞬心。BCAD1234例2：确定图示曲柄摇块机构的瞬心。ABC1432链接2005---2006第一学期三、利用速度瞬心作机构的速度分析例3：例1中原动件1以角速度ω1逆时针转动,试求图示位置时ω3/ω1，ω2/ω1。主要确定其中两个构件的角速度比。链接结论：两构件角速度之比等于其绝对瞬心连线被相对瞬心分得的两线段的反比；内分时两构件转向相反，外分时两构件转向相同。2005---2006第一学期例4：图示滚子直动推杆盘形凸轮机构，已知凸轮1以

4、等角速度ω逆时针方向回转，试求在图示位置时，推杆2的移动速度v2。2005---2006第一学期机构速度分析内容：求某构件上某点的线速度如该点所在构件另一点速度已知,利用该构件与固定件同速点求解。如P24如该点与已知运动点分别在不直接成副的两构件上，利用这两个不直接成副的构件同速点求解。如P1312求某构件角速度利用该构件与固定件的同速点求解。求某构件角速度利用两构件同速点求解。2005---2006第一学期求构件上速度为零的点全部同速点中，凡是其右下角数码中含有固定件的，其速度均为零，因此k个构件组成的

5、机构中，速度为零的点共有k-1个。2005---2006第一学期第二节用相对运动图解法作平面机构的速度分析2005---2006第一学期理论基础:理论力学的刚体平面运动和点的复合运动。同一构件上各点的速度分析已知：曲柄滑块机构，曲柄的角速度为ω1（常数）求：滑块3的速度v3(vc)。例1ABDC1234原理：刚体的平面运动=其上某点的牵连运动+绕该点的相对运动。1A2005---2006第一学期C点速度方程为大小？ω1lAB？方向∥AC⊥AB⊥BC列速度矢量方程解分析：连杆2平面运动，AB的ω1得出B点的

6、速度为ω1lAB，方向如图。C点的速度vc大小未知，方位与AC平行，方向未知.取连杆2上B点为基点，C点速度方程可求.选速度比例尺作速度矢量图，选p点作为极点（构件上速度为零的点）。12342005---2006第一学期组成移动副两构件上重合点的速度2已知：曲柄导杆机构，曲柄的角速度为ω1（常数）求：导杆3的角速度。例2ABC123取构件3为动参考系,则构件2的运动=构件3的牵连运动+相对于构件3的相对运动分析2005---2006第一学期说明的下角标与方向相反。速度影像只适用同一构件，△BCD与△bcd

7、为相似形，旋转900，即：同一构件上各点所构成的多边形，相似主动速度图中与其对应的各点的速度矢量终点所构成的多边形，且两多边形顶点字母左右为难的绕行方向相同，△bcd为△BCD的速度影像。速度图上各点的绝对速度均由极点p引出。1232005---2006第一学期.如图示铰链四杆机构中，给定各构件尺寸与原动件角速度ω1为常数，已作出该机构在图示位置的速度图，求：（1）图a中标注构件1，2，3上速度为vx的点x1，x2，x3的位置。（2）构件2上速度为零的点I的位置。例4如图铰链四杆机构，已知该机构各构件的

8、尺寸，原动件1的角速度为ω1，试求该机构在图示位置构件2的角速度ω2，E点的速度vE，构件3的角速度ω3，F点的速度vF。例31234ABCDFEABCD12342005---2006第一学期