常见平面运动约束的约束方程.ppt

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1、常见平面运动约束的约束方程绝对约束转动铰滑移铰相对等距约束运动学计算机辅助分析方法/平面约束的约束方程2021/7/211理论力学CAI运动学计算机辅助分析绝对约束实际的机械系统中可能有一个或几个刚体与公共基相连如果将公共基也作为系统中的一个刚体，系统总约束方程的个数将增加有必要推导某一刚体与公共基间的约束方程此类约束通称为绝对约束运动学计算机辅助分析方法/平面约束的约束方程/绝对约束2021/7/212理论力学CAI运动学计算机辅助分析绝对约束绝对位置约束绝对角约束绝对等距约束运动学计算机辅助分析方法/平面约束的约束方程/绝对约束2021/7/213理论力学CA

2、I运动学计算机辅助分析绝对位置约束绝对x轴位置约束限制刚体Ba上的给定点P只能在平行于公共基的y轴的一滑槽内滑动运动学计算机辅助分析方法/平面约束的约束方程/绝对约束/绝对位置2021/7/214理论力学CAI运动学计算机辅助分析运动学计算机辅助分析方法/平面约束的约束方程/绝对约束/绝对位置绝对x轴位置约束的描述如果刚体是自由的公共基Ba的连体基Ba位形坐标给定点P已知根据约束的定义已知刚体Ba关于点P的绝对x轴位置约束方程2021/7/215理论力学CAI运动学计算机辅助分析运动学计算机辅助分析方法/平面约束的约束方程/绝对约束/绝对位置刚体的自由度展开约束方

3、程的个数约束方程的变量Ba位形坐标约束方程的参数2021/7/216理论力学CAI运动学计算机辅助分析运动学计算机辅助分析方法/平面约束的约束方程/绝对约束/绝对位置对时间求导雅可比绝对x轴位置约束的速度约束方程速度约束方程右项展开2021/7/217理论力学CAI运动学计算机辅助分析运动学计算机辅助分析方法/平面约束的约束方程/绝对约束/绝对位置对时间求导绝对x轴位置约束的加速度约束方程加速度约束方程右项2021/7/218理论力学CAI运动学计算机辅助分析运动学计算机辅助分析方法/平面约束的约束方程/绝对约束/绝对位置绝对x轴位置约束小结约束方程的个数约束方程

4、的变量Ba位形坐标约束方程的参数约束方程速度约束方程加约束方程右项雅可比2021/7/219理论力学CAI运动学计算机辅助分析绝对y轴位置约束限制刚体Ba上的给定点P只能在平行于公共基的x轴的一滑槽内滑动运动学计算机辅助分析方法/平面约束的约束方程/绝对约束/绝对位置2021/7/2110理论力学CAI运动学计算机辅助分析运动学计算机辅助分析方法/平面约束的约束方程/绝对约束/绝对位置绝对y轴位置约束的描述给定点P已知根据约束的定义已知刚体Ba关于点P的绝对y轴位置约束方程2021/7/2111理论力学CAI运动学计算机辅助分析运动学计算机辅助分析方法/平面约束的

5、约束方程/绝对约束/绝对位置绝对y轴位置约束小结约束方程的个数约束方程的变量Ba位形坐标约束方程的参数约束方程速度约束方程加速度约束方程右项雅可比2021/7/2112理论力学CAI运动学计算机辅助分析运动学计算机辅助分析方法/平面约束的约束方程/绝对约束/绝对位置/例[例]l图示一曲柄，它可绕支座旋转写出曲柄的约束方程2021/7/2113理论力学CAI运动学计算机辅助分析运动学计算机辅助分析方法/平面约束的约束方程/绝对约束/绝对位置/解[解]定义曲柄为刚体B1公共基B1的连体基B1位形坐标圆柱铰O的约束点O的绝对x轴的位置约束点O的绝对y轴的位置约束各约束的

6、约束方程l12021/7/2114理论力学CAI运动学计算机辅助分析2l1运动学计算机辅助分析方法/平面约束的约束方程/绝对约束/绝对位置/解刚体B1铰O的约束方程：组集2021/7/2115理论力学CAI运动学计算机辅助分析运动学计算机辅助分析方法/平面约束的约束方程/绝对约束/绝对位置/解各约束的雅可比与右项铰O约束的雅可比与右项：组集2021/7/2116理论力学CAI运动学计算机辅助分析运动学计算机辅助分析方法/平面约束的约束方程/绝对约束/绝对位置/解组集后的约束方程圆柱铰O的约束点O的绝对x轴位置约束点O的绝对y轴位置约束小结参数速度约束方程加速度约束

7、方程组集后的雅可比与右项2021/7/2117理论力学CAI运动学计算机辅助分析绝对角约束绝对角约束限制刚体在公共基上姿态保持不变的约束刚体作平动运动学计算机辅助分析方法/平面约束的约束方程/绝对约束/绝对角约束方程的描述常数刚体Ba绝对角约束方程2021/7/2118理论力学CAI运动学计算机辅助分析运动学计算机辅助分析方法/平面约束的约束方程/绝对约束/绝对角刚体的自由度约束方程的个数约束方程的变量Ba位形坐标约束方程的参数速度约束方程雅可比右项右项加速度约束方程2021/7/2119理论力学CAI运动学计算机辅助分析绝对等距约束绝对等距约束限制刚体的某点P到

8、公共基的定