平面机构的运动分析cs.ppt

《平面机构的运动分析cs.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章平面机构的运动分析3-1机构运动分析的任务、目的及方法3-2用速度瞬心作平面机构的速度分析3-3矢量方程图解法作机构运动分析1、机构运动分析的任务在已知机构尺寸和原动件运动规律的情况下，确定机构中其它构件上某些点的轨迹、位移、速度及加速度和某些构件的角位移、角速度及角加速度。3-1机构运动分析的任务、目的及方法2、方法：图解法：速度瞬心法矢量方程图解法特点：简单、直观解析法：特点：精确、计算机语言编程3-2用速度瞬心法作平面机构的速度分析速度瞬心(瞬心):两个互相作平面相对运动的刚体（构件）上绝对速度相等（相对速度为0）的重合点。一、速度瞬心12A2(A1)B2(B1)P

2、21VA2A1VB2B1相对瞬心－重合点绝对速度不为零。绝对瞬心－重合点绝对速度为零。瞬心的表示——构件i和j的瞬心用Pij表示。特点：①该点涉及两个构件。②绝对速度相同，相对速度为零。③相对回转中心。两构件的瞬时等速重合点二、机构中瞬心的数目∵每两个构件就有一个瞬心∴根据排列组合有若机构中有N个构件（包括机架），则1）以转动副相联的两构件的瞬心12P12——转动副的中心。2）以移动副相联的两构件的瞬心——移动副导路的垂直方向上的无穷远处。12P12∞1.通过运动副直接相联的两构件的瞬心位置确定三、机构中瞬心位置的确定3）以平面高副相联的两构件的瞬心当两高副元素作纯滚动时——瞬

3、心在接触点上。t12nnt当两高副元素之间既有相对滚动，又有相对滑动时——瞬心在过接触点的公法线n-n上，具体位置需要根据其它条件确定。V1212P122.不直接相联两构件的瞬心位置确定——三心定理三心定理三个作平面运动的构件有三个瞬心，这三个瞬心必位于同一直线上。32231VK2VK3P12P13证明：(1)K(K2,K3)假定P23在K点上，其重合点K2和K3的绝对速度Vk2和Vk3各垂直于KP12和KP13，但它们的方向不一致。由瞬心的定义可知Vk2和Vk3应大小相等、方向相同。所以K点不可能是构件2和构件3之间的相对瞬心.2.不直接相联两构件的瞬心位置确定——三心定理

4、(2)2321P12P13P23VP233只有P23在P12和P13的连线上时，该两构件的重合点的绝对速度方向才能一致.所以，瞬心P23必位于P12和P13的连线上。且：3个构件中的2个活动构件的绝对角速度之比，等于对应构件上相对瞬心与绝对瞬心距离的反比。P23——相对速度瞬心；P12——绝对速度瞬心；P13——绝对速度瞬心。机构中，1为机架，2、3为活动构件：思考：如何由已知的构件速度，求未知的构件速度？分别找出两构件相对机架的绝对瞬心；再找出这两构件之间的相对瞬心；3瞬心必然在一条直线上，做对应距离的反比，即可求得未知速度。传动比四、用瞬心法进行机构速度分析（举例）例1如

5、图所示为一平面四杆机构，（1）试确定该机构在图示位置时其全部瞬心的位置。（2）原动件2以角速度ω2顺时针方向旋转时，求图示位置时其他从动件的角速度ω3、ω4。解1、首先确定该机构所有瞬心的数目K=N（N－1）/2=4（4－1）/2=62、求出全部瞬心两种方法同时使用：①三心定理。②瞬心多边形法：构件用数字表示，用直线连接两个数字，表示求解这两个构件的瞬心。瞬心P13、P24用三心定理来求.P24P13P12P34P14P233241ω21234例如：在确定瞬心P13的位置时，P13必在P12和P23的连线上。同理，P13也一定在P14和P34的连线上。故P13的位置是P12—P2

6、3连线和P14—P34连线的交点。在利用三心定理确定有关瞬心的位置时，可用瞬心代号消去相同脚标的简便方法——看脚标，找另两“心”，作直线。P24P133241ω2P12P34P14P23∵P24为构件2、4等速重合点构件2：构件4：方向为顺时针VP24找3心，P24—P12—P14，且3心一线！P24P133241ω4ω2P12P34P14P23∵P23为构件2、3等速重合点构件2：构件3：同理可以方向为逆时针ω3VP23P23—P12—P1321344123例2：图示为一曲柄滑块机构，设各构件尺寸为已知，又已原动件1以角速度ω1，现需确定图示位置时从动件3的移动速度V3。P34

7、∞P34∞解1、首先确定该机构所有瞬心的数目K=N（N－1）/2=4（4－1）/2=62、求出全部瞬心VP13∵P13为构件1、3等速重合点2134P34∞P34∞3、求出3的速度V3方向水平向右V3123K例3图示为一凸轮机构，设各构件尺寸为已知，又已原动件2的角速度ω2，现需确定图示位置时从动件3的移动速度V3。解：3个构件3个瞬心：P13→∞nn123P12P13→∞P23V3方向垂直向上V23在一条直线上。1243P14P12P23P34∞P24P131243P1