机械原理第三章平面机构的运动分析优秀课件.ppt
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1、机械原理第三章平面机构的运动分析第1页,本讲稿共34页第三章 平面机构的运动分析3.13.1机构运动分析的任务、目的及方法机构运动分析的任务、目的及方法机构运动分析的任务、目的及方法机构运动分析的任务、目的及方法3.2 3.2 用速度瞬心作平面机构的速度分析用速度瞬心作平面机构的速度分析3.33.33.33.3用矢量方程图解法作机构运动分析用矢量方程图解法作机构运动分析本 章 小 结第2页,本讲稿共34页v明明确确机机构构运运动动分分析析的的目目的的和和方法;方法;v理理解解速速度度瞬瞬心心(绝绝对对瞬瞬心心和和相相对对瞬瞬心心)的的概概念念,并并能能运运用用“三三心心定定理理”确确定定一一般
2、般平平面面机机构构各瞬心的位置;各瞬心的位置;v能能用用瞬瞬心心法法对对简简单单高高、低低副副进行速度分析。进行速度分析。v能能用用图图解解法法对对平平面面二二级级机机构构进行运动分析。进行运动分析。v速速度度瞬瞬心心的的概概念念和和“三三心心定定理理”的应用;的应用;v应应用用相相对对运运动动图图解解法法原原理理求求二二级级机机构构件上任意点和构件的运动参数。构构件上任意点和构件的运动参数。对对有有共共同同转转动动且且有有相相对对移移动动的的两两构构件件重重合点间的运动参数的求解。合点间的运动参数的求解。教学目标:教学目标:教学重点教学重点教学难点教学难点第3页,本讲稿共34页1.机构运动分
3、析的任务机构运动分析的任务在已知机构尺寸和原动件运动规律的情况下,确定机构中其它构件上某些点的轨轨迹迹、位位移移、速速度度及及加加速速度度和某些构件的角位移、角速度及角加速度。3.1 3.1 3.1 3.1 机构运动分析的任务、目的及方法机构运动分析的任务、目的及方法2.机构运动分析的目的机构运动分析的目的v位移、轨迹分析位移、轨迹分析 确定机构的位置,绘制机构位置图。确定机构的位置,绘制机构位置图。确定构件的运动空间,判断是否发生干涉。确定构件的运动空间,判断是否发生干涉。第4页,本讲稿共34页v速度分析速度分析 通通过过分分析析,了了解解从从动动件件的的速速度度变变化化规规律律是是否满足工
4、作要求。如牛头刨床;否满足工作要求。如牛头刨床;为加速度分析作准备。为加速度分析作准备。v加速度分析加速度分析 确定各构件及其上某些点的加速度;确定各构件及其上某些点的加速度;了解机构加速度的变化规律;了解机构加速度的变化规律;为机构的力分析打基础。为机构的力分析打基础。3.机构运动分析的方法机构运动分析的方法图解法图解法解析法解析法速度瞬心法矢量方程图解法3.1 3.1 3.1 3.1 机构运动分析的任务、目的及方法机构运动分析的任务、目的及方法机构运动分析的任务、目的及方法机构运动分析的任务、目的及方法第5页,本讲稿共34页3.2 3.2 用速度瞬心作平面机构的速度分析用速度瞬心作平面机构
5、的速度分析速度瞬心速度瞬心(瞬心瞬心):两两个个互互相相作作平平面面相相对对运运动动的的构构件件上上瞬瞬时时速速度相等的重合点。度相等的重合点。一、速度瞬心12A2(A1)B2(B1)P21 VA2A1VB2B1v相对瞬心相对瞬心重合点绝对速度不为零。重合点绝对速度不为零。v绝对瞬心绝对瞬心重合点绝对速度为零。重合点绝对速度为零。瞬心的表示瞬心的表示构件构件i 和和j 的瞬心用的瞬心用Pij表示。表示。特点:特点:绝对速度相同,相对速度为零。绝对速度相同,相对速度为零。相对回转中心。相对回转中心。该点涉及两个构件。该点涉及两个构件。第6页,本讲稿共34页二、机构中瞬心的数目若机构中有N个构件(
6、包括机架),则三、机构中瞬心位置的确定三、机构中瞬心位置的确定1)以)以转动副转动副相联相联的两构件的瞬心的两构件的瞬心12P12转动副的中心转动副的中心转动副的中心转动副的中心。2)以)以移动副移动副相联的两相联的两构件的瞬心构件的瞬心移动副导路的垂移动副导路的垂移动副导路的垂移动副导路的垂直方向上的无穷远处。直方向上的无穷远处。直方向上的无穷远处。直方向上的无穷远处。12P121.通过运动副直接相联的两构件的瞬心位置确定通过运动副直接相联的两构件的瞬心位置确定3.2 3.2 用速度瞬心作平面机构的速度分析用速度瞬心作平面机构的速度分析第7页,本讲稿共34页3)以以平面高副平面高副相联的两构
7、件的瞬心相联的两构件的瞬心 v当两高副元素作当两高副元素作纯滚动纯滚动时时瞬心在接触点上。瞬心在接触点上。瞬心在接触点上。瞬心在接触点上。t12nntv当当两两高高副副元元素素之之间间既既有有相相对对滚滚动动,又又有有相相对滑动对滑动时时瞬瞬瞬瞬心心心心在在在在过过过过接接接接触触触触点点点点的的的的公公公公法法法法线线线线 n n n n-n n n n 上上上上,具体位置需要根据其它条件确定。具体位置需要根据其它条件确定。具体位置需要根据其它条件确定。具体位置需要根据其它条件确定。V1212P123.2 3.2 用速度瞬心作平面机构的速度分析用速度瞬心作平面机构的速度分析第8页,本讲稿共3
8、4页2.不直接相联两构件的瞬心位置确定不直接相联两构件的瞬心位置确定三心定理三心定理三心定理三心定理三心定理三心定理(Kennedys theory)(Kennedys theory)三个彼此作平面平行运动的构件的三个瞬三个彼此作平面平行运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上。心必位于同一直线上。3.2 3.2 用速度瞬心作平面机构的速度分析用速度瞬心作平面机构的速度分析第9页,本讲稿共34页四、用瞬心法进行机构速度分析 如如图图所所示示为为一一平平面面四四杆杆机机构构,(1 1)试试确确定定该该机机构构在在图图示示位位置置时时其其全全部部瞬瞬心心的的位位置置。(2 2)原原动动件件2 2以以角
9、角速速度度2 2顺顺时时针针方方向向旋旋转转时时,求求图图示示位置时其他从动件的角速度位置时其他从动件的角速度3 3、4 4。解解 1 1、首先确定该机构所有瞬心的数目、首先确定该机构所有瞬心的数目 K=N(N1)/2=4(41)/2=62 2、求出全部瞬心、求出全部瞬心例1:3.2 3.2 用速度瞬心作平面机构的速度分析用速度瞬心作平面机构的速度分析第10页,本讲稿共34页瞬瞬 心心P13、P24用用 三三心心定定理理来来求求P24P133241421234P12P34P14P233.2 3.2 用速度瞬心作平面机构的速度分析用速度瞬心作平面机构的速度分析第11页,本讲稿共34页P24P13
10、324142P12P34P14P23PP2424为构件为构件2 2、4 4等速重合点等速重合点 构件构件2 2:构件构件4 4:同理可以求得同理可以求得3.2 3.2 用速度瞬心作平面机构的速度分析用速度瞬心作平面机构的速度分析第12页,本讲稿共34页21344123图示为一曲柄滑块机构,图示为一曲柄滑块机构,设各构件尺寸为已知,又已原设各构件尺寸为已知,又已原动件动件1以角速度以角速度1,现需确定,现需确定图示位置时从动件图示位置时从动件3的移动速度的移动速度V3。P34P34解解:1 1、首首先先确确定定该该机机构构所所有有瞬瞬心的数目心的数目 K=N(N1)/2=4(41)/2=62 2
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- 机械 原理 第三 平面 机构 运动 分析 优秀 课件
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