第三章 平面机构的运动分析.ppt

§3—1 机构运动分析的任务、目的和方法
第三章平面机构的运动分析
§3—2 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
及加速度分析
§3—4 用解析法作机构的运动分析
§3—5机构结构分析的内容及目的
§3—1 机构运动分析的任务、目的和方法
任务:在已知机构尺寸及原动件运动规律的情况下,
确定机构中其他构件上某些点的轨迹、位移、
速度及加速度和构件的角位移、角速度及角加
速度。
目的:在设计新的机械或分析现有机械的工作性能等,
都必须首先计算其机构的运动参数。
方法:图解法:速度瞬心法、矢量方程图解法、运动线
图法。
解析法。实验法。
§3—2 用速度瞬心法作机构的速度分析
一、速度瞬心及其位置的确定
速度瞬心:两构件作相对运动时,其相对速度为
零时的重合点称为速度瞬心,简称瞬心。
也就是两构件在该瞬时具
有相同绝对速度的重合点。
因此,两构件在任一瞬时的
相对运动都可看成绕瞬心的
相对运动。
j
i
Pij
A
B
vBiBj
vAiAj
ij
§3—2 用速度瞬心法作机构的速度分析
绝对瞬心:两构件之一是静止构件。
相对瞬心:两构件都运动的。
每两个相对运动的构件都有一个瞬心,
故若有N个构件的机构,其瞬心总数为:
§3—2 用速度瞬心法作机构的速度分析
1. 两构件直接用运动副连接
(A)若两构件1、2以转动副相联结,则瞬心P12位于转
动副的中心;
(B)若两构件1、2以移动副相联结,则瞬心P12位于垂
直于导路线方向的无穷远处;
瞬心位置确定方法如下:
A
1
2
(P12)
A
B
1
2
§3—2 用速度瞬心法作机构的速度分析
瞬心位置确定方法如下:
(C)若两构件1、2以高副相联结,在接触点M处作
纯滚动,则接触点M就是它们的瞬心。
(D)若两构件1、2以高副相联结,在接触点M处即
作纯滚动又有相对滑动,则瞬心位于过接触点
M的法线上。
1
2
p12
M
P12
M
1
2
t
t
n
§3—2 用速度瞬心法作机构的速度分析
瞬心位置确定方法如下:
三心定理: 作平面运动的三个构件共有三个瞬心,这三个瞬心必在一条直线上。
2. 两构件间没用运动副直接联接,用三心定理确定瞬心位置
二、利用速度瞬心法进行机构的速度分析
如图所示铰链四杆机构,若已知各杆长度以及图示
瞬时位置,求3。
举例分析。
P12
P13
P23
1
A
1
2
3
4
B
C
D
P14
v13
P24
解:机构瞬心数:
ω3=ω1P14P13/P34P13
§3—3 用矢量方程图解法作机构的
速度及加速度分析
一、矢量方程图解法的基本原理
由理论力学知识中刚体的平面运动和
点的复合运这两个原理可得其方法:
利用机构中构件上各点间的相对运动
关系列出它们之间的速度和加速度矢
量方程式。
按一定比例作矢量方程图。
二、用矢量方程图解法作机构的速度和加速度分析
1. 同一构件上两点间的速度和加速度关系
(1) 速度分析
步骤:
对机构进行运动分析,列出矢量方程式;
取比例尺,定极点;
按矢量作图法绘图(已知未知)
A
C
D
B
1
2
3
4
E
