《机械设计手册》03图解.pdf
《《机械设计手册》03图解.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《机械设计手册》03图解.pdf(14页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、1 百度文库帮手网 w w w.365x u e y u a n.c o m 免费帮下载 文库积分资料1 本文由510400233贡献 p p t 文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。第三章 平面机构的运动分析 机构运动分析的目的及方法 用速度瞬心法作机构的速度分析 用矢量方程图解法作机构的运动分析 用解析法作机构的运动分析 机构运动分析的任务、3-1 机构运动分析的任务、目的和方法 1)机构运动分析的任务:)机构运动分析的任务:已知:机构中各构件的长度尺寸及原动件的运动规律 已知:确定:确定:从动件中各构件和其上各点的位移 速度 加速度 2)机构运动
2、分析的目的:)机构运动分析的目的:检验机构中各构件或点运动情况是否满足要求 为后续设计提供必要的原始参数 3)机构运动分析的方法:)机构运动分析的方法:速度瞬心法 图解法 解析法 矢量方程图解法 3-2 用速度瞬心法作机构速度分析 二、速度瞬心的数目 N(N?I)K=2 N:机构中构件的数目(包括机架)包括机架)3-2 用速度瞬心法作机构速度分析 三、速度瞬心的位置 定义法)(1)直接观察法(定义法)用于直接成副的两构件)用于直接成副的两构件 P12 1 转动副 n 1 2 移动副 2 P 12 A 1 n 平面高副 2 纯滚动:点 纯滚动:A点 滚动+滑动 滑动:滚动 滑动:n n 线 线
3、3-2 用速度瞬心法作机构速度分析 三、速度瞬心的位置 定义法)(1)直接观察法(定义法)用于直接成副的两构件)用于直接成副的两构件(2)三心定理法用于不直接相连构件)三心定理法 用于不直接相连构件 三心定理:作平面运动的三个构件,共有三个瞬心,三心定理:作平面运动的三个构件,共有三个瞬心,它 们位于同一 条直线上。们位于同一 条直线上。K=N(N?I)3 2=3=2 2 VK21p a g e 1 同速点P 不在直线P 设 同速点 23不在直线 12 P13上 而是在K点 而是在 点 方向不一致)显然 VK21 VK31(方向不一致)所以假定不成立。所以假定不成立。P23必在直线 12 P1
4、3上 必在直线P P23 K 2 3 VK31 P12 1 P13 3-2 用速度瞬心法作机构速度分析 四、用瞬心法作机构的速度分析 1.铰链四杆机构 已知:各杆长及 已知:各杆长及1,?1。求:2,3。V E。N(N?I)4 3 K=6 2 2 P24 2 P23 C P14、P12、P23、P34位于铰链中心 用三心定理确定P13、P24 用三心定理确定 P14、P24、P34是绝对瞬心 P12、P23、P13是相对瞬心 V P12=1?P14 P12=2?P24 P12 B P13 1 A P14 V E=2?P24 E 2 P12 E 3 VE D 1 4 2 P14 P12=1 P2
5、4 P12 P P?2=1 14 12 P24 P12 P34 3-2 用速度瞬心法作机构速度分析 四、用瞬心法作机构的速度分析 1.铰链四杆机构 已知:各杆长及 已知:各杆长及1,?1。求:2,3。V E。N(N?I)4 3 K=6 2 2 P24 关键:找出已知运动构件和待求运动 关键:找出已知运动构件和待求运动 已知运动构件和 2 构件的相对瞬心和它们的绝对瞬心 相对瞬心和它们的 构件的相对瞬心和它们的绝对瞬心 P23 C P14、P12、P23、P34位于铰链中心 用三心定理确定P13、P24 用三心定理确定 P14、P24、P34是绝对瞬心 P12、P23、P13是相对瞬心 V P1
6、2=1?P14 P12=2?P24 P12 B P13 1 A P14 2 P12 E 3 4 VE 3 1 D P34 2 P14 P12=1 P24 P12 同理 P P?2=1 14 12 P24 P12p a g e 2 3=1 P14 P13 P34 P13 3 P14 P13=1 P34 P13 两构件的角速度之比等于它们的绝 两构件的角速度之比等于它们的绝 V E=2?P24 E 对瞬心被相对瞬心所分线段的 所分线段的反比 对瞬心被相对瞬心所分线段的反比 内分时反向;内分时反向;外分时同向 3-2 用速度瞬心法作机构速度分析 四、用瞬心法作机构的速度分析 1.铰链四杆机构 已知:
7、各杆长及 已知:各杆长及1,?1。求:2,3。V E。N(N?I)4 3 K=6 2 2 P24 1 4 2 3 2 P23 C P14、P12、P23、P34位于铰链中心 用三心定理确定P13、P24 用三心定理确定 P14、P24、P34是绝对瞬心 P12、P23、P13是相对瞬心 便于度确定不直接成副 的瞬心瞬心多边形 的瞬心 瞬心多边形 B P13 1 A P14 2 P12 E 3 4 VE 3 1 D P34 顶点构件(编号)构件(编号)顶点 构件 瞬心任意两个顶点连线;成副瞬心 实线,不成副瞬心 任意两个顶点连线;实线,不成副瞬心虚线 瞬心 任意两个顶点连线 虚线 任何构成三角形
8、的三条边所代表的三个瞬心位于同一直线 三角形的三条边所代表的三个瞬心位于同一直线上 任何构成三角形的三条边所代表的三个瞬心位于同一直线上 3-2 用速度瞬心法作机构速度分析 四、用瞬心法作机构的速度分析 2.曲柄滑块机构 已知:各杆长及 已知:各杆长及1,?1。求:2,V C 2 P14 P12=1 P24 P12 P14 P12 P24 P12 P24 2 2=1?P13 P12 B 8 VC=V P13=1?P14 P13 A P14 1 2 C 1?1 4 2 3 3 P23 P34 VC 1 4 3-2 用速度瞬心法作机构速度分析 四、用瞬心法作机构的速度分析 4、瞬心法小结、1)瞬心
9、法 仅适用于求解p a g e 3速度问题,不可用于加速度分析。)仅适用于求解速度问题 不可用于加速度分析。速度问题,2)瞬心法 适用于构件数较少的机构的速度分析。)适用于构件数较少的机构的速度分析 机构的速度分析。(多构件导致瞬心数量过多,分析复杂)多构件导致瞬心数量过多,分析复杂)3)瞬心法 属于图解法,每次只分析一个位置,对于机构整)属于图解法,每次只分析一个位置,个运动循环的速度分析,工作量很大。个运动循环的速度分析,工作量很大。的速度分析 其不足之处,其不足之处,由后续的矢量方程图解法和解析法来弥补 3-2 用速度瞬心法作机构速度分析 练习 P73 3-2 用瞬心法求1/3 P23
10、P12 找出构件1和构件 的 找出构件 和构件3的相 和构件 和它们的绝 对瞬心P13和它们的绝 对瞬心P16、P36 P13 P36 P16 2 3 1 P36 P13=3 P16 P13 1 6 5 4 3-2 用速度瞬心法作机构速度分析 思考题:思考题:P73 3-3 作业:作业:P73 3-1、3-4、3-2 用矢量方程图解法作机构的运动分析 一、矢量方程图解法的基本原理及作图法 1、基本原理 相对运动原理、B A 1 2 同一构件上两点间的运动关系 两构件重合点间的运动方程 B(B1B2)v B=v A+v BA v B 2=v B1+v B 2 B1 a B 2=a B1+a r
11、B 2 B1 a B=a A+a BA=a A+a n BA +a k B 2 B1 +a t BA a k B 2 B1 =2 1 v B 2 B1 3-2 用矢量方程图解法作机构的运动分析 一、矢量方程图解法的基本原理及作图法 1、基本原理 相对运动原理、1、作图方法 图解矢量方程、大小、一个矢量有大小 方向两个要素 一个矢量有大小、方向两个要素 图解一个矢量方程可以求出两个未知要素(大小或方向)图解一个矢量方程可以求出两个未知要素(大小或方向)一个矢量方程可以求出两个未知要素 A=B+C 大小 方向 C B P A C B P Ap a g e 4?A=B+C 大小 方向?3-2 用矢量
12、方程图解法作机构的运动分析 二、同一构件上两点之间的速度和加速度关系 已知:机构的位置,各构件的长度及原动件角速度。已知:机构的位置,各构件的长度及原动件角速度1。求:v C,v E,a C,,2、速度分析、a E,2,3,2,3 v B=1 l AB C 1、绘制机构运动简图、1 1 A B 2 v C=v B+v CB 大小 E 3?b 1 4 方向 CD AB BC D 取基点p,按比例尺 取基点,按比例尺v (m/s)/m m 作速度图)作速度图 VB VCB c VC p v C=v?p c v CB=v?b c 2 =v CB l BC 3 v C=l CD 方向判定:采用矢量平移
13、 矢量平移法 矢量平移 3-2 用矢量方程图解法作机构的运动分析 二、同一构件上两点之间的速度和加速度关系 已知:机构的位置,各构件的长度及原动件角速度。已知:机构的位置,各构件的长度及原动件角速度1。求:v C,v E,a C,,2、速度分析、a E,2,3,2,3 C 1、绘制机构运动简图、F 1 1 A B 2 E G3 v E=v B+v EB=v C+v ECp a g e 5 大小 方向?EB?EC 1 4 D v E=v?p e 对应边互相垂直?b c e?BCE 且字母顺序一致?b c e 称为?BCE 的速度影像 b v B f v CB e c v E v C g P 当已
14、知构件上两点的速度时,可以用速度影像原理求出该构件上任意一点的 速度。例如求构件2和3上中点F和G点的速度v F、v G 3-2 用矢量方程图解法作机构的运动分析 二、同一构件上两点之间的速度和加速度关系 速度分析小结:速度分析小结:已知:机构的位置,各构件的长度及原动件角速度。已知:机构的位置,各构件的长度及原动件角速度1。1)每个矢量方程可以求解两个未知量 求:v C,v E,a C,a E,2,3,2,3,C 在速度图中,点称为极点 代表所有构件上绝对速度为零 影像点。点称为极点,速度为零的 2)在速度图中,p 点称为极点,代表所有构件上绝对速度为零的影像点。F 1、绘制机构运动简图、B
15、 点指向速度图上任意点的矢量均代表机构中对应点的绝对速度 3)由p 点指向速度图上任意点的矢量均代表机构中对应点的绝对速度。点指向速度图上任意点的矢量均代表机构中对应点的绝对速度。2 2、速度分析、1 点之外,速度图上任意两点间的连线均代表机构中对应两点间相对 任意两点间的连线均代表机构中对应两点间 4)除p 点之外,速度图上任意两点间的连线均代表机构中对应两点间相对 E G3 1 v E=v B+v EB=v C+v EC 速度,其指向与速度的角标相反(速度,其指向与速度的角标相反(v CB?b c )。大小?角速度可用构件上任意两点之间的相对速度除于该两点之间的距离来求 可用构件上任意两点
16、之间的相对速度除于该两点之间的距离 5)角速度可用构件上任意两点之间的相对速度除于该两点之间的距离来求 A?1 D 方向 EB EC 4 方向的判定采用矢量平移法(得,方向的判定采用矢量平移法(将代表该相对速度的矢量平移到对应 v E点上 v?p e =)。点上)。b v B 6)速度影像原理 f v CB)速度影像原理:对应边互相垂直:同一构件上各点在速度矢量图上构成的多边形与其在机 v E P?b c e?BCE 且字母顺序一致 e 构图中对应点构成的多边形相似且角标字母绕行顺序相同。构图中对应点构成的多边形相似且角标字母绕行顺序相同。?b c e 称为?BCE 的速度影像 v C g c
17、 同一构件已知两点速度求第三点速度时才能使用速度影像原理 已知两点速度求第三点速度时才能使用速度影像 7)当同一构件已知两点速度求第三点速度时才能使用速度影像原理 当已知构件上两点的速度时,可以用速度影像原理求出该构件上任意一点的 速度。例如求构件2和3上中点F和G点的速度v F、v G 3-2 用矢量方程图解法作机构的运动分析 二、同一构件上两点之间的速度和加速度关系 已知:机构的位置,各构件的长度及原动件角速度。已知:机构的位置,各构件的长度及原动件角速度1。求:v C,v E,a C,,3、加速度分析、a E,2,3,2,3p a g e 6 a B=1 l AB 2 F 1 1 A B
18、 2 E C a C=a B+a CB n n a C+a t C=a B+a CB+a t CB G 3 1 4 D 大小 l CD32 A l CB22 CB p n 3 CB a C c 方向 CD CD 取基点p 按比例尺 取基点 ,按比例尺a(m/s 2)/m m 作加速度图 作加速度图 a C=a?p c a CB=a?b c 3 a CB 方向:采用矢量平移 矢量平移法 矢量平移 a n 3c l CD 2 =a t CB l BC =a n 2c l BC =a t C l CD =b n 2 3-2 用矢量方程图解法作机构的运动分析 二、同一构件上两点之间的速度和加速度关系
19、已知:机构的位置,各构件的长度及原动件角速度。已知:机构的位置,各构件的长度及原动件角速度1。求:v C,v E,a C,,3、加速度分析、n a E,2,3,2,3 t F 1p a g e 7 t C 2 B 求a E与速度分析类同 n a E=a B+a EB+a EB=a C+a EC+a EC 大小 方向 l EB22 EB 1 A E G 3 EB l EC22 EC EC 1 4 n 2 D a E=a?p e c e a C a CB n 2 n 2 a G a F p n 3 b c e?BCE 且字母顺序一致?b c e 称为 称为?BCE 的加速度影像 当已知构件上两点的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械设计手册 机械设计 手册 03 图解
限制150内