《运动分析》PPT课件

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1、机械原理MECHANISMSANDMACHINETHEORYCHAPTER3平面机构的运动分析KinematicAnalysisofPlanarMechanisms1任务根据原动件的已知运动参数和机构尺寸，求解从动件的位置（位移）、速度、加速度。包括位置分析、速度分析和加速度分析。§3-1机构运动分析的任务、目的和方法2目的1.位置分析①绘制机构位置图（Ⅲ级机构较难，例如p46习题3-18）。②确定构件的运动空间。③确定构件极限位置。④确定点的轨迹。§3-1机构运动分析的任务、目的和方法32.速度分析①通过分析，了解从动件的速度变化规律是否满足工作要求。②为加速度分析提供数

2、据。3.加速度分析为确定惯性力提供数据。§3-1机构运动分析的任务、目的和方法4方法实验法(试凑法)----解决实现预定轨迹问题。速度瞬心图解法矢量方程图解法解析法§3-1机构运动分析的任务、目的和方法图解法51、速度瞬心及其位置的确定§3-2用速度瞬心图解法作机构的速度分析——两个互作平面相对运动的两构件速度瞬心12P21A2(A1)B2(B1)VA2A1VB2B1在任一瞬时都可看作是绕着某点作相对转动，该点称为瞬心，用Pij表示。两构件瞬心以外的任意一对重合点的相对速度大小等于相对转动角速度ω与该重合点至瞬心的距离的乘积。61、速度瞬心及其位置的确定§3-2用速度瞬心图

3、解法作机构的速度分析12P21A2(A1)B2(B1)VA2A1VB2B1显然：两构件瞬心的相对速度为零、绝对速度相等。故瞬心也称为：“速度重合点”或“同速点”。机构中任意两个构件之间在任意瞬时都有一个瞬心——同速点；若其中有一个构件固定，同速点的速度为零，该瞬心称为绝对瞬心Absoluteinstantaneouscentres；若两构件均不固定，同速点的速度不为零，该瞬心称为相对瞬心Relativeinstaneouscentres12P21A2(A1)B2(B1)VA2VB2绝对瞬心相对瞬心7设瞬心的数目为K，构件的数目为N，则K=N（N-1）/2构件数3456瞬心数

4、361015瞬心数目§3-2用速度瞬心图解法作机构的速度分析P13P12P23415238（1）直接用运动副相连的两构件的瞬心,直接根据瞬心定义（同速点；两个相对速度方向垂线的交点）确定。12P12瞬心位置的确定12A2(A1)B2(B1)P21VA2A1VB2B112P21∞§3-2用速度瞬心图解法作机构的速度分析移动副相连两构件的瞬心在垂直于导路方向的无穷远处转动副相连两构件的瞬心在转动副处9高副相连两构件的瞬心分两种情况：12纯滚动副P12Pure-rollingpairrolling&slidingpair§3-2用速度瞬心图解法作机构的速度分析瞬心在接触点处瞬心在

5、过接触点的法线上非纯滚动副ttnnV121210P21、P31、P32必位于同一条直线上。12P12P23P13？3三心定理/theoremofthreecentres：三个彼此作平面运动的构件共有三个瞬心，且它们位于同一条直线上。（2）不直接以运动副相连的两构件的瞬心借助三心定理确定§3-2用速度瞬心图解法作机构的速度分析11例：确定机构全部瞬心ω1123P23∞P13nnP12§3-2用速度瞬心图解法作机构的速度分析P23∞3个瞬心12321P13P24P12P144P23P34例：确定机构全部瞬心，哪几个是绝对瞬心？哪几个是相对瞬心？§3-2用速度瞬心图解法作机构的速

6、度分析1共6个瞬心P12P13P14P23P24P34绝对瞬心相对瞬心133214∞P14P13P24例：确定机构全部瞬心P23P12P34§3-2用速度瞬心图解法作机构的速度分析1∞P1414ω3＝ω2(P23P12)/(P23P13)=2.481/sVC＝μl(P34P13)·ω3=0.40m/sVE＝μl(EP13)·ω3=0.36m/s当P13与C点重合时,VC＝0一解:AB与BC拉直一条线量得:＝26°二解:AB与BC重叠一条线量得:＝225°P12P14P23P34P13vcCBDAAφCBDAEvE习题:在图示的四杆机构中已知，lAB=60mm,lCD=9

7、0mm,lAD=lBC=12mm,１=10rad/s,逆时针旋转，试用瞬心法求：１）当＝165０时点Ｃ的速度vＣ２）当＝165。时，构件ＢＣ上（即ＢＣ线上或延长线上）速度最小的一点Ｅ的位置及其速度值３）当vＣ＝０时角的值152、利用速度瞬心法进行机构的速度分析例1:已知机构尺寸及ω2，求ω4及VEE321P134P12P23P34P14P24ω2§3-2用速度瞬心图解法作机构的速度分析解：首先求出全部瞬心μl=×××mm/mm16ω4＝ω2·P24P12/P24P142、利用速度瞬心法进行机构的速度分析P1