第2章 平面機構運動分析ppt課件.ppt

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1、第2章平面機構的運動分析§2－1機構運動分析的目的與方法§2－2速度瞬心及其在機構速度分析中的應用§2－3用矢量方程圖解法作機構速度和加速度分析§2－4綜合運用瞬心法和矢量方程圖解法對復雜機構進行速度分析§2－5用解析法作機構的運動分析所謂機構運動分析，就是不考慮引起機構的外力、構件變形、運動副中的間隙等因素，僅從幾何的角度研究已知原動件的運動規(guī)律時，如何求其他構件的運動參數(shù)，如點的軌跡、構件位置、速度和加速度等?！?－1機構運動分析的目的與方法設計任何新的機械，都必須進行運動分析工作。以確定機械是否滿足工作

2、要求。1.位置分析分析內容：位置分析、速度分析和加速度分析。①確定機構的位置（位形），繪制機構位置圖。②確定構件的運動空間，判斷是否發(fā)生干涉。50分③確定構件(活塞)行程，找出上下極限位置。④確定點的軌跡（連桿曲線），如鶴式吊。2.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。如牛頭刨②為加速度分析作準備。ACBEDHDHE3.加速度分析的目的是為確定慣性力作準備。方法：圖解法－簡單、直觀、精度低、求系列位置時繁瑣。解析法－正好與以上相反。實驗法－試湊法，配合連桿曲線圖冊，用于解決實現(xiàn)預定軌跡

3、問題。12A2(A1)B2(B1)§2－2速度瞬心及其在機構速度分析中的應用機構速度分析的圖解法有：速度瞬心法、相對運動法、線圖法。瞬心法尤其適合于簡單機構的運動分析。一、速度瞬心絕對瞬心－重合點絕對速度為零。P21相對瞬心－重合點絕對速度不為零。VA2A1VB2B1Vp2=Vp1≠0Vp2=Vp1=0兩個作平面運動構件上速度相同的一對重合點，在某一瞬時兩構件相對于該點作相對轉動，該點稱瞬時速度中心。特點：①該點涉及兩個構件。②絕對速度相同，相對速度為零。③相對回轉中心。二、瞬心數(shù)目∵每兩個構件就有一個瞬心∴

4、根據(jù)排列組合有P12P23P13構件數(shù)4568瞬心數(shù)6101528123若機構中有n個構件，則N＝n(n-1)/2121212tt12三、機構瞬心位置的確定1.直接觀察法適用于求通過運動副直接相聯(lián)的兩構件瞬心位置。nnP12P12P12∞2.三心定律V12定義：三個彼此作平面運動的構件共有三個瞬心，且它們位于同一條直線上。此法特別適用于兩構件不直接相聯(lián)的場合。123P21P31E3D3VE3VD3A2B2VA2VB2A’2E’3P32結論：P21、P31、P32位于同一條直線上。舉例：求曲柄滑塊機構的速度瞬心

5、?！轕1432141234P12P34P13P24P23解：瞬心數(shù)為：N＝n(n-1)/2＝6n=41.作瞬心多邊形圓2.直接觀察求瞬心3.三心定律求瞬心123456123465P23P34∞P16∞P56P45P14P24P13P15P25P26P35舉例：求圖示六桿機構的速度瞬心。解：瞬心數(shù)為：N＝n(n-1)/2＝15n=61.作瞬心多邊形圓2.直接觀察求瞬心3.三心定律求瞬心P12P46P36四、速度瞬心在機構速度分析中的應用1.求線速度。已知凸輪轉速ω1，求推桿的速度。P23∞解：①直接觀察求瞬心P

6、13、P23。V2③求瞬心P12的速度。123ω1V2＝VP12＝μl(P13P12)·ω1長度P13P12直接從圖上量取。100分鐘nnP12P13②根據(jù)三心定律和公法線n－n求瞬心的位置P12。2.求角速度。解：①瞬心數(shù)為6個②直接觀察能求出4個余下的2個用三心定律求出。P24P13③求瞬心P24的速度。VP24＝μl(P24P14)·ω4ω4＝ω2·(P24P12)/P24P14a)鉸鏈機構已知構件2的轉速ω2，求構件4的角速度ω4。2341ω2ω4VP24＝μl(P24P12)·ω2VP24P12P2

7、3P34P14方向:CW,與ω2相同。相對瞬心位于兩絕對瞬心的同一側，兩構件轉向相同b)高副機構已知構件2的轉速ω2，求構件3的角速度ω3。12ω23P23nn解:用三心定律求出P23。求瞬心P23的速度:VP23＝μl(P23P13)·ω3∴ω3＝ω2·(P13P23/P12P23)ω3P12P13方向:CCW,與ω2相反。VP23VP23＝μl(P23P12)·ω2相對瞬心位于兩絕對瞬心之間，兩構件轉向相反。123P23P12P133.求傳動比定義：兩構件角速度之比傳動比。ω3/ω2＝P12P23/P13

8、P23推廣到一般：ωi/ωj＝P1jPij/P1iPij結論:①兩構件的角速度之比等于絕對瞬心至相對瞬心的距離之反比。②角速度的方向為：ω2ω3相對瞬心位于兩絕對瞬心的同一側時，兩構件轉向相同。相對瞬心位于兩絕對瞬心之間時，兩構件轉向相反。4.用瞬心法解題步驟①繪制機構運動簡圖；②求瞬心的位置；③求出相對瞬心的速度;瞬心法的優(yōu)缺點：①適合于求簡單機構的速度，機構復雜時因瞬心數(shù)急劇增加而求解過程復雜。