机械原理小结与例题(非常有价值的总结).ppt

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解题的一般方法和步骤：
绝对速度、相对速度、牵连速度、速度影像原理、加速度影像原理以及哥氏加速度产生的条件等。
基本概念定理：速度瞬心、绝对瞬心、相对瞬心、三心定理、
的，其仅能对机构进行速度分析。分析时首先要确定速度瞬心的位置，其次是利用同速点的关系建立速度方程，最后求出未知点速度。
瞬心法：瞬心法是利用速度瞬心(同速点)的概念进行运动分析
若两构件直接组成运动副时，可用观察法确定，即两构件组成转动副时，速度瞬心位于转动中心；组成移动副时，速度瞬心位于垂直于移动方位的无穷远处；组成平面滚滑副时，速度瞬心位于过接触点的公法线上。
若两构件不直接组成运动副时，可借助于三心定理来确定速度瞬心的位置。三心定理：互作平面平行运动的三个构件，共有三个瞬心，且位于同一直线上。即三个构件的三个速度瞬心中，若已知两个瞬心的位置，则第三个瞬心一定位于该两瞬心的连线上。
绝对瞬心与相对瞬心的判定：凡与机架组成的瞬心为绝对瞬心，否则为相对瞬心。
也可由速度瞬心的定义来确定速度瞬心的位置。
确定速度瞬心位置的方法：
利用瞬心法求速度的步骤：
①确定已知运动构件与待求运动构件之间以及两者与中介构件(一般取机架为中介构件)之间的三个速度瞬心。
②根据瞬心点速度相等原则，列出已知运动构件与待求运动构件之间的速度方程。
③求解速度方程。
相对运动图解法：应用刚体平面运动合成原理和点的复合运动原理，建立构件上两点之间或构件间两瞬时重合点之间的运动速度和加速度矢量方程，然后用作图的方法求解未知参数。
解题步骤：根据点的绝对运动是牵连运动与相对运动的合成， 逐个建立运动矢量方程，然后作速度多边形法和加 速度多边形求解。
由于一个矢量方程可解两个未知数，故所建立的向量方程中最多可出现两个未知参数。
在求解机构运动时，分析“点”尽可能取在转动副中心，以便于建立运动矢量方程。
02
从已知运动的构件开始，按运动传递路线，先分析同一构件上两点之间的运动关系，再分析不同构件上瞬时重合点之间的运动关系，然后建立运动矢量方程式。
01
具体步骤：
注意：
在使用速度、加速度影像原理时，应注意影像原理仅用于同一构件上，即当某一构件上两点的速度或加速度已知时，可通过影像原理求解该构件上另一点的速度或加速度。
特别注意：
哥氏加速度仅产生于两构件间瞬时重合点之间的加速度分析中。在分析两构件间两瞬时重合点之间的加速度关系时，要明确哪个构件为动坐标构件，哪个构件上的点为动点，即明确动点和动系。
哥氏加速度的大小为动坐标构件的角速度与动点相对动系的相对速度的乘积的2倍，其方向为动点相对动系的相对速度方向顺动坐标构件的角速度方向转过 90º 的方向。
注意：当取作动坐标构件的角速度为零或动点相对动系的相对速 度为零时，哥氏加速度也为零，即不存在哥氏加速度。
P13
P24
vP24
P12
P23
P34
P14
解：瞬心数 K4(43)26
(2) 用三心定理确定其余2个瞬心
P12、P14、P24
P23、P34、P24
P24
P12、P23、P13
P14、P34、P13
P13
(3) 瞬心P24的速度
机构瞬时传动比
2
3
4
1
2
4
(1) 直接观察求出4个瞬心
例：图示铰链四杆机构，原动件2以2沿顺时针方向转动， 求机构在图示位置时构件4的角速度4的大小和方向。
∴
P12
P23
P34
P14 ∞
P24
P13
P14 ∞
例：曲柄滑块机构，已知各构件长度、原动件2 的角速度w2 。求：图示位置时全部瞬心的位置；滑块4的位移速度vC。
解：瞬心 P12、 P23、 P34、 P14 已知，
用三心定理确定瞬心 P13、 P24。
∴ 滑块4的位移速度vC：
3
1
4
A
2
B
C
w2
2
2
3
1
解：瞬心数 K  3(3-2)23
(2) 根据三心定理和公法线nn 求瞬心P23的位置
(3) 瞬心P23的速度
长度P12P23直接从图上量取。
P13

v2
P23
P12
n
n
(1) 直接观察求出 P13、P12
例： 已知凸轮转速2，求从动件速度v3。
例：已知摇块机构各构件尺寸，lAB=100mm，lAC=200mm， lBS2=86mm，原动件匀角速度w1=40 rad/s，j12=90º。 试求图示位置时的a3。
解：
1) 作机构运动简图
扩大构件3，取B为重合点：B2、B3
方向： ⊥BC 　 ⊥AB 　 ∥BC
大小： ? √ ?
取mv，作速度图：
p
b2
b3
∴
2) 速度分析
取ml，作机构运动简图，确定位置。
A
B
C
1
j12
2
3
S2
(B2,B3)
3) 加速度分析
A
B
C
1
j12
2
S2
(B2,B3)
p'
b2'
n'
∴
取ma，作加速度图：
方向：BC ⊥BA BA 0 ∥ BC
大小： 0 ? √ 0 ?
b3'
k'
可知a3(= a2)为逆时针。
a3