《運動分析》PPT課件

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1、機械原理MECHANISMSANDMACHINETHEORYCHAPTER3平面機構(gòu)的運動分析KinematicAnalysisofPlanarMechanisms1任務(wù)根據(jù)原動件的已知運動參數(shù)和機構(gòu)尺寸，求解從動件的位置（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機構(gòu)運動分析的任務(wù)、目的和方法2目的1.位置分析①繪制機構(gòu)位置圖（Ⅲ級機構(gòu)較難，例如p46習(xí)題3-18）。②確定構(gòu)件的運動空間。③確定構(gòu)件極限位置。④確定點的軌跡?！?-1機構(gòu)運動分析的任務(wù)、目的和方法32.速度分析①通過分析，了解從動件的速度變化規(guī)律是否滿足工作要求。②為加速度分析提供數(shù)

2、據(jù)。3.加速度分析為確定慣性力提供數(shù)據(jù)?！?-1機構(gòu)運動分析的任務(wù)、目的和方法4方法實驗法(試湊法)----解決實現(xiàn)預(yù)定軌跡問題。速度瞬心圖解法矢量方程圖解法解析法§3-1機構(gòu)運動分析的任務(wù)、目的和方法圖解法51、速度瞬心及其位置的確定§3-2用速度瞬心圖解法作機構(gòu)的速度分析——兩個互作平面相對運動的兩構(gòu)件速度瞬心12P21A2(A1)B2(B1)VA2A1VB2B1在任一瞬時都可看作是繞著某點作相對轉(zhuǎn)動，該點稱為瞬心，用Pij表示。兩構(gòu)件瞬心以外的任意一對重合點的相對速度大小等于相對轉(zhuǎn)動角速度ω與該重合點至瞬心的距離的乘積。61、速度瞬心及其位置的確定§3-2用速度瞬心圖

3、解法作機構(gòu)的速度分析12P21A2(A1)B2(B1)VA2A1VB2B1顯然：兩構(gòu)件瞬心的相對速度為零、絕對速度相等。故瞬心也稱為：“速度重合點”或“同速點”。機構(gòu)中任意兩個構(gòu)件之間在任意瞬時都有一個瞬心——同速點；若其中有一個構(gòu)件固定，同速點的速度為零，該瞬心稱為絕對瞬心Absoluteinstantaneouscentres；若兩構(gòu)件均不固定，同速點的速度不為零，該瞬心稱為相對瞬心Relativeinstaneouscentres12P21A2(A1)B2(B1)VA2VB2絕對瞬心相對瞬心7設(shè)瞬心的數(shù)目為K，構(gòu)件的數(shù)目為N，則K=N（N-1）/2構(gòu)件數(shù)3456瞬心數(shù)

4、361015瞬心數(shù)目§3-2用速度瞬心圖解法作機構(gòu)的速度分析P13P12P23415238（1）直接用運動副相連的兩構(gòu)件的瞬心,直接根據(jù)瞬心定義（同速點；兩個相對速度方向垂線的交點）確定。12P12瞬心位置的確定12A2(A1)B2(B1)P21VA2A1VB2B112P21∞§3-2用速度瞬心圖解法作機構(gòu)的速度分析移動副相連兩構(gòu)件的瞬心在垂直于導(dǎo)路方向的無窮遠處轉(zhuǎn)動副相連兩構(gòu)件的瞬心在轉(zhuǎn)動副處9高副相連兩構(gòu)件的瞬心分兩種情況：12純滾動副P12Pure-rollingpairrolling&slidingpair§3-2用速度瞬心圖解法作機構(gòu)的速度分析瞬心在接觸點處瞬心在

5、過接觸點的法線上非純滾動副ttnnV121210P21、P31、P32必位于同一條直線上。12P12P23P13？3三心定理/theoremofthreecentres：三個彼此作平面運動的構(gòu)件共有三個瞬心，且它們位于同一條直線上。（2）不直接以運動副相連的兩構(gòu)件的瞬心借助三心定理確定§3-2用速度瞬心圖解法作機構(gòu)的速度分析11例：確定機構(gòu)全部瞬心ω1123P23∞P13nnP12§3-2用速度瞬心圖解法作機構(gòu)的速度分析P23∞3個瞬心12321P13P24P12P144P23P34例：確定機構(gòu)全部瞬心，哪幾個是絕對瞬心？哪幾個是相對瞬心？§3-2用速度瞬心圖解法作機構(gòu)的速

6、度分析1共6個瞬心P12P13P14P23P24P34絕對瞬心相對瞬心133214∞P14P13P24例：確定機構(gòu)全部瞬心P23P12P34§3-2用速度瞬心圖解法作機構(gòu)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當(dāng)P13與C點重合時,VC＝0一解:AB與BC拉直一條線量得:?＝26°二解:AB與BC重疊一條線量得:?＝225°P12P14P23P34P13vcCBDAAφCBDAEvE習(xí)題:在圖示的四桿機構(gòu)中已知，lAB=60mm,lCD=9

7、0mm,lAD=lBC=12mm,?１=10rad/s,逆時針旋轉(zhuǎn)，試用瞬心法求：１）當(dāng)?＝165０時點Ｃ的速度vＣ２）當(dāng)?＝165。時，構(gòu)件ＢＣ上（即ＢＣ線上或延長線上）速度最小的一點Ｅ的位置及其速度值３）當(dāng)vＣ＝０時角?的值152、利用速度瞬心法進行機構(gòu)的速度分析例1:已知機構(gòu)尺寸及ω2，求ω4及VEE321P134P12P23P34P14P24ω2§3-2用速度瞬心圖解法作機構(gòu)的速度分析解：首先求出全部瞬心μl=×××mm/mm16ω4＝ω2·P24P12/P24P142、利用速度瞬心法進行機構(gòu)的速度分析P1