3平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析

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1、第三章平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析難點(diǎn)機(jī)構(gòu)的加速度分析；科氏加速度的分析。重點(diǎn)1、瞬心法分析機(jī)構(gòu)的速度；2、矢量方程圖解法分析機(jī)構(gòu)的速度、加速度；（重點(diǎn)掌握Π級(jí)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析）已知：機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的長(zhǎng)度尺寸及原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律確定：從動(dòng)件中各構(gòu)件和其上各點(diǎn)的位移?速度?加速度檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件或點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況是否滿足要求為后續(xù)設(shè)計(jì)提供必要的原始參數(shù)§3-1機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的任務(wù)、目的和方法3）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的方法：速度瞬心法矢量方程圖解法2）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的目的：1）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的任務(wù)：圖解法解析法§3-2用速度瞬心法作機(jī)構(gòu)速度分析一、速度瞬心/瞬心定義——互作平面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩構(gòu)件上瞬時(shí)速度相等的重

2、合點(diǎn)。用Pij表示構(gòu)件i、j間的瞬心。P1212ABVA1A2VB1B2§3-2用速度瞬心法作機(jī)構(gòu)速度分析二、速度瞬心的數(shù)目N：機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的數(shù)目（包括機(jī)架）說明：1：瞬心為兩構(gòu)件上相對(duì)速度為零、絕對(duì)速度相等的重合點(diǎn)若：絕對(duì)速度為零——絕對(duì)瞬心絕對(duì)速度不為零——相對(duì)瞬心2：瞬心具有瞬時(shí)性，時(shí)刻不同，瞬心位置不同§3-2用速度瞬心法作機(jī)構(gòu)速度分析三、速度瞬心的位置（1）直接觀察法（定義法）-------用于直接成副的兩構(gòu)件P1212轉(zhuǎn)動(dòng)副12移動(dòng)副12nn平面高副A純滾動(dòng)：A點(diǎn)滾動(dòng)+滑動(dòng)：n---n線轉(zhuǎn)動(dòng)副中心即為瞬心瞬心位于移動(dòng)副導(dǎo)路的垂直方向上無窮遠(yuǎn)處§3-2用速度瞬心法

3、作機(jī)構(gòu)速度分析三、速度瞬心的位置（1）直接觀察法（定義法）-------用于直接成副的兩構(gòu)件（2）三心定理法-------用于不直接相連構(gòu)件三心定理：作平面運(yùn)動(dòng)的三個(gè)構(gòu)件，共有三個(gè)瞬心，它們位于同一條直線上。123由定義法確定P12、P23P23由三心定理確定在構(gòu)件2、3接觸點(diǎn)的法向上，同時(shí)也在直線P12P13上P12P13nnP231234用三心定理確定P13、P24如：對(duì)構(gòu)件1、2、3，P13在P12與P23連線上；對(duì)構(gòu)件1、3、4，P13在P14與P34連線上；同理可確定P24P13P24鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)P34P14P12P23定義法確定P14、P12、P23、P34位

4、于鉸鏈中心1234頂點(diǎn)——構(gòu)件（編號(hào)）瞬心——任意兩個(gè)頂點(diǎn)連線；成副瞬心—實(shí)線，不成副瞬心——虛線任何構(gòu)成三角形的三條邊所代表的三個(gè)瞬心位于同一直線上§3-2用速度瞬心法作機(jī)構(gòu)速度分析四、用瞬心法作機(jī)構(gòu)的速度分析1.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)已知：各桿長(zhǎng)及?1,?1。用瞬心法求：?2，?3。VEACBD1234?1EP14、P12、P23、P34位于鉸鏈中心P14P12P23P34用三心定理確定P13、P24P13P24因構(gòu)件4固定，所以P14、P24、P34是絕對(duì)瞬心P12、P23、P13是相對(duì)瞬心VE?2分析：?1VP12§3-2用速度瞬心法作機(jī)構(gòu)速度分析四、用瞬心法作機(jī)構(gòu)的速度分

5、析1.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)已知：各桿長(zhǎng)及?1,?1。求：?2，?3。VEACBD1234?1EP14、P12、P23、P34位于鉸鏈中心P14P12P23P34用三心定理確定P13、P24P24P14、P24、P34是絕對(duì)瞬心P12、P23、P13是相對(duì)瞬心VE?2兩構(gòu)件的角速度之比—傳動(dòng)比等于它們的絕對(duì)瞬心被相對(duì)瞬心所分線段的反比內(nèi)分時(shí)反向；外分時(shí)同向?3VP12P13找出已知運(yùn)動(dòng)構(gòu)件和待求運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的相對(duì)瞬心和它們的絕對(duì)瞬心。其中：絕對(duì)瞬心—求一個(gè)構(gòu)件上各點(diǎn)速度；相對(duì)瞬心—找兩構(gòu)件上各點(diǎn)速度關(guān)系；關(guān)鍵：關(guān)系式：速度瞬心法總結(jié)：§3-2用速度瞬心法作機(jī)構(gòu)速度分析四、用瞬心法作機(jī)構(gòu)

6、的速度分析2.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)已知：各桿長(zhǎng)及?1,?1。求：?2，VCP24ABC13?142?1P13P12P23P14P3481234?2VC3.已知構(gòu)件1為原動(dòng)件，求凸輪機(jī)構(gòu)的全部瞬心及從動(dòng)件2的速度v2。P13v2=vP12=0P12ω1§3-2用速度瞬心法作機(jī)構(gòu)速度分析四、用瞬心法作機(jī)構(gòu)的速度分析4、瞬心法小結(jié)1）瞬心法僅適用于求解速度問題，不可用于加速度分析。2）瞬心法適用于構(gòu)件數(shù)較少的機(jī)構(gòu)的速度分析。（多構(gòu)件導(dǎo)致瞬心數(shù)量過多，分析復(fù)雜）3）瞬心法屬于圖解法，每次只分析一個(gè)位置，對(duì)于機(jī)構(gòu)整個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)的速度分析，工作量很大，且當(dāng)瞬心在圖紙外時(shí)，求解困難。§3-2用速

7、度瞬心法作機(jī)構(gòu)速度分析練習(xí)P443-4用瞬心法求?1/?3找出構(gòu)件1和構(gòu)件3的相對(duì)瞬心P13和它們的絕對(duì)瞬心P16、P36P16P36123456P12P23P13?3§3-2用矢量方程圖解法作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析一、矢量方程圖解法的基本原理及作圖法1、基本原理——相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理AB同一構(gòu)件上兩點(diǎn)間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系B（B1B2）兩構(gòu)件重合點(diǎn)間的運(yùn)動(dòng)方程12§3-2用矢量方程圖解法作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析一、矢量方程圖解法的基本原理及作圖法1、基本原理——相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理2、作圖方法——圖解矢量方程一個(gè)矢量有大小、方向兩個(gè)要素圖解一個(gè)矢量方程可以求出兩個(gè)