机械原理 第三章平面机构的运动分析(精品).ppt

返回返回第三章第三章 平面机构的运动分析平面机构的运动分析3-1 机构运动分析的任务、目的和方法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用速度瞬心法作机构的速度分析3-3 用矢量方程图解法作机构的速度及用矢量方程图解法作机构的速度及 加速度分析加速度分析3-4 综合运用瞬心法和矢量方程图解法综合运用瞬心法和矢量方程图解法 对复杂机构进行速度分析对复杂机构进行速度分析3-5 用解析法作机构的运动分析用解析法作机构的运动分析1任务 根据机构的尺寸及原动件已知运动规律，求构件中从动件上某点的轨迹、位移、速度及加速度和构件的角位移、角速度及角加速度。3-1 机构运动分析的任务、目的和方法机构运动分析的任务、目的和方法2目的 了解已有机构的运动性能，设计新的机械和研究机械动力性能的必要前提。3方法主要有图解法和解析法。两构件上的瞬时等速重合点（即同速点），3-2 用速度瞬心法作机构的速度分析用速度瞬心法作机构的速度分析1.速度瞬心及其位置确定（1）速度瞬心 用Pij表示。绝对瞬心：vP0相对瞬心：vP0机构中的瞬心总数目：KN(N1)/2（2）瞬心位置的确定1）由瞬心定义确定以转动副相联，瞬心在其中心处；以移动副相联，瞬心在垂直于其导路的无穷远处；N:运动构件数以纯滚动高副相联，瞬心就在其接触点处；以滚动兼滑动的高副相联，瞬心就在过其接触点处两高副元素的公法线上。2）借助三心定理确定 ：彼此作平面运动的三个构件的三个瞬心必位于同一直线上。三心定理用速度瞬心法作机构的速度分析用速度瞬心法作机构的速度分析(2/3)说明 瞬心确定的一种简捷方法为瞬心代号下脚标同号消去法。2.用瞬心法作机构的速度分析P34P23P24P12P13P14例3-1 平面铰链四杆机构解K6P34P23P24P12P13P14P34P23P24P12P13P14P34P23P24P12P13P14用速度瞬心法作机构的速度分析用速度瞬心法作机构的速度分析(3/3)例3-2 平面铰链四杆机构例3-3 平面凸轮机构P24P13P15P25P26P35举例：求图示六杆机构的速度瞬心。举例：求图示六杆机构的速度瞬心。解：瞬心数为：解：瞬心数为：N Nn(n-1)/2n(n-1)/215 n=615 n=61.作瞬心多边形圆作瞬心多边形圆2.直接观察求瞬心直接观察求瞬心3.三心定律求瞬心三心定律求瞬心P46P36123456P14P23P12P16P34P56P451234653-3 用矢量方程图解法作机构的速度用矢量方程图解法作机构的速度 及加速度分析及加速度分析1.基本原理和作法vCvBvCBaCaB+aCBaBaCBaCBnt1）速度多边形及加速度多边形；2）速度影像及加速度影像。vD5vD4vD5D4aD5aD4aD5D4aD5D4kr哥氏加速度的大小：aD5D424vD 5D4；k 方向：将vD5D4沿4转过90的方向。（1）同一构件上两点间的运动矢量关系（2）两构件上重合点间的运动矢量关系2.作机构的速度及加速度分析用矢量方程图解法作机构的速度用矢量方程图解法作机构的速度 及加速度分析及加速度分析(2/2)例3-4 柱塞唧筒六杆机构例3-5 平面凸轮高副机构 即综合运用瞬心法和矢量方程图解法作机构速度分析的方法。3-4 综合运用瞬心法和矢量方程图解法对综合运用瞬心法和矢量方程图解法对 复杂机构进行速度分析复杂机构进行速度分析复杂机构即级以上的机构和组合机构等。综合法举例例3-6 齿轮-连杆组合机构例3-7 摇动筛六杆机构例3-8风扇摇头机构 其单位矢、切向单位矢及法向单位矢分别用e、e t、e n表示。3-5 用解析法作机构的运动分析用解析法作机构的运动分析1.矢量方程解析法构件用杆矢量 lle表示，2.复数法以平面铰链四杆机构为例介绍矩阵法作机构运动分析的方法。（1）矢量分析的有关知识（2）矢量方程解析法3.矩阵法例3-9牛头刨床六杆机构