第3章--平面机构的运动分析ppt课件.ppt

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1、第三章平面机构的运动分析(Chapter3:KinematicsandForcesAnalysisofPlanarmechanisms)解决的问题：轨迹（角位移）速度（角速度）加速度（角加速度）目的：了解现有机构的运动性能，为受力分析打基础。方法：1.瞬心法（求机构的速度和角速度）2.矢量方程图解法3.解析法（上机计算）§3-1机构运动分析的任务、目的和方法§3-2用速度瞬心法作机构的速度分析(Instantcenterofvelocity)一、速度瞬心定义：两个互作平面平行运动的刚体上绝对速度相等,相对速度为零的瞬时重

2、合点称为这两个刚体的速度瞬心,简称瞬心。用符号Pij表示。P1212ABVA1A2VB1B2图中P12即为构件1和构件2的速度瞬心。1、绝对瞬心：绝对速度为零，相对速度也为零的瞬时重合点。2、相对瞬心：绝对速度不为零，相对速度为零的瞬时重合点。(二)机构中瞬心的数目:机构中瞬心的数目用“K”表示：N—包括机架在内的所有构件数。注：(三)机构中瞬心位置的确定1、通过运动副直接相联两构件的瞬心：1）、转动副联接：12P1212P12铰链点即为瞬心。2）、移动副联接：瞬心在垂直于导路无穷远处。V121212V123）、平面高副

3、：瞬心在接触点的公法线上；若为纯滚动，瞬心在接触点上。若P12在n-n线上；若P12在A点上。nnttA21V122、三心定理：（解决不直接成副三构件之间的瞬心求法问题）定理：三个互作平面平行运动的构件有三个瞬心，这三个瞬心必位于同一条直线上。证明：（反证法）设P23在K点，因为若使得两速度方向一致，K点必在P12和P13的连线上。证得：P12、P23和P13必在一条线上。23P12P1311234例1：如图示机构，找出其全部瞬心。解：先找到P12,P23,P34,P41P13{P14,P34P12,P23P24{P12

4、,P14P23,P34P14P34P12P23P24P13二、瞬心在速度分析上的应用1.已知：求：下列机构的传动比和。解：1234w1P12P34P14P23∞P132、已知,求下列机构中构件2的速度V2。解:123w1nP13P23∞nP12P23∞§3-3用矢量方程图解法作机构的速度和加速度分析1、基本原理1)、同一构件上两点间的运动已知：A点运动，B点的运动方向。求：B点运动的大小。解：方向：大小：??vAvBvBAvA方向:大小：?若B点平动，只有一项；若B点转动，?aAaBaBAaAaBAτaBAn2)、不同构

5、件上瞬时重合点间的运动已知：B1点运动，B2点的运动方向。求：B2点运动的大小。解：方向：大小：??12B(B1B2)vB2vB1vB2B1方向：大小：？？若B2点平动，只有一项；若B2点转动，大小：方向：将的方向顺着的转向转12B(B1B2)aB2aB1aB2B1raB2B1kw1大小：方向：将的方向顺着的转向转12(B1B2)B12(B1B2)BVB2B1VB1B2aB2B1kaB2B1k3)、注意事项：132A(A1A2A3)4)、比例尺：长度比例尺：速度比例尺：加速度比例尺：2、用矢量方程图解法作机构运动分析例1

6、、已知：各杆长度，机构位置，为常数。求：1234ABCDEw1解：方向：选　　，任找一点P（绝对速度为零的点）。（逆）（顺）1234ABCDEw1?lABw1?mvpbc大小：方向：大小：方向如图。称是的影像。1234ABCDEw1mvpbc????e速度（加速度）影像原理：1)在同一构件上，并已知该构件上两点间运动,求其他任一点运动时可用影像;2)机构图与速度(加速度)图上对应的三角形应相似,且字母绕行方向应一致。方向:大小：lCDw32?lABw12lCBw22?选ma，任找p’（绝对加速度为零的点）。E点加速度由

7、影像得：方向如图。1234ABCDEw1map’c”b’c”’c’e’例2、已知图示铰链四杆机构的位置、尺寸、w1和加速度图。求机构在该位置连杆BC上速度为零的点E和加速度为零的点F。c”b’c’P’c’”ABCDw11234解：方向：CDABCB大小：？lABw1？选mv，找P点。Pbc（d）（E）∴E点与D点重合。根据影像原理F应在加速度图的P’点上即：F∴F点如图所示。例3.已知：机构位置，尺寸，w1为常数。求：w3=?解：a)方向：大小：？lABw1?选mv，找P点。（逆）w1ABC1234(B1B2B3)

8、pmVb3b2a)b)扩大刚体(扩大3构件)，看B点。方向：大小：？lABw1?选mv，找P点。（逆）w1ABC1234Db)(B1B2B3)pmVb2b3BD0？ABC1234w1例4、已知：机构位置，尺寸，w1为常数。求：w2、a2。解：方向：大小：选mV，找P点。（顺）方向如图。？lABw1(c2c3c4)m