机械原理电子教案-运动分析1.ppt

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1、第三章平面机构的运动分析基本要求：明确机构运动分析的目的和方法；理解速度瞬心（绝对瞬心和相对瞬心）的概念，并能运用“三心定理”确定一般平面机构各瞬心的位置；能用瞬心法对简单高、低副进行速度分析。能用图解法和解析法对平面二级机构进行运动分析。本章重点：速度瞬心的概念和“三心定理”的应用；通过机构位置矢量多边形建立机构的位置矢量方程；应用相对运动图解法原理求二级机构构件上任意点和构件的运动参数。本章难点：对有共同转动且有相对移动的两构件重合点间的运动参数的求解。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

2、件上某些点的轨迹、位移、速度及加速度和某些构件的角位移、角速度及角加速度。3-1机构运动分析的任务、目的及方法机构运动分析的目的位置、位移、轨迹分析ACBEDHEHD位置及极限位置是否干涉轨迹速度分析研究构件的速度变化规律。加速度分析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；机构运动分析的方法速度分析的基本方法—利用运动副，从已知到未知●图解法●解析法速度瞬心法矢量方程图解法如牛头刨头的速度是否满足工作要求主动件1—已知构件，匀速运动ω从动件2、3—未知构件从动件原动件从动件等速点一、等速点3-2瞬心法---只能作

3、速度分析速度瞬心(瞬心):两个互相作平面相对运动的刚体（构件）上绝对速度相等的重合点。——两构件的瞬时等速重合点二、速度瞬心(InstantaneousCenterofVelocity——ICV)12A2(A1)B2(B1)P21VA2A1VB2B1相对瞬心－重合点绝对速度不为零。绝对瞬心－重合点绝对速度为零。瞬心的表示——构件i和j的瞬心用Pij表示。特点：①该点涉及两个构件。②绝对速度相同，相对速度为零。③相对回转中心。三、瞬心数目K若机构中有N个构件（包括机架），则每两个构件就有一个瞬心四、确定瞬心位置1.用运动副直接相

4、联的两构件1）以转动副相联12P12瞬心—转动副的中心。2）以移动副相联瞬心——移动副导路的垂直方向上的无穷远处。12P12∞N=3，K=3；N=4，K=6…….3）以平面高副相联的两构件两高副元素作纯滚动——瞬心在接触点上。t12nnt两高副元素之间又滚又滑——瞬心在过接触点的公法线n-n上，具体位置需要根据其它条件确定。V1212P122.不直接相联两构件的瞬心——三心定理三心定理：三个作平面平行运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上。32231VK2VK1P12P13证明：2321P12P13P23VP233K(K2,

5、K3)2和3有瞬心吗？五、用瞬心法进行机构速度分析例1如图所示为一平面四杆机构，（1）试确定该机构在图示位置时其全部瞬心的位置。（2）原动件2以角速度ω2顺时针方向旋转时，求图示位置时其他从动件的角速度ω3、ω4。解1、首先确定该机构所有瞬心的数目K=N（N－1）/2=4（4－1）/2=6P34P23P12P14*注意瞬心的下标构成2、确定直接接触构件的瞬心瞬心P13、P24用三心定理来求P24P133241ω4ω2P12P34P14P233、求出不直接接触构件的瞬心P24P133241ω4ω2P12P34P14P23∵P24为构

6、件2、4等速重合点构件2：构件3：同理可以求得4、求角速度ω3、ω42134例2：图示为一曲柄滑块机构，设各构件尺寸为已知，又已原动件1以角速度ω1，现需确定图示位置时从动件3的移动速度V3。P34∞P34∞解1、首先确定该机构所有瞬心的数目K=N（N－1）/2=4（4－1）/2=62、求出全部瞬心VP13∵P13为构件1、3等速重合点2134P34∞P34∞3、求出3的速度123K例3图示为一凸轮机构，设各构件尺寸为已知，又已原动件2的角速度ω2，现需确定图示位置时从动件3的移动速度V3。解：先求出构件2、3的瞬心P23

7、P13→∞nn123P12P13→∞P233-3矢量方程图解法----速度、加速度一、矢量方程图解法的基本原理和作法基本原理——(1)矢量加减法；(2)理论力学运动合成原理。因每一个矢量具有大小和方向两个参数，根据已知条件的不同，上述方程可以解出两个未知量（大小与方向都算未知量）设有矢量方程：D＝A+B+C(1)矢量加减法大小：？方向：？ABDC§3－3用矢量方程图解法作机构速度和加速度分析大小：??方向：CD大小：方向：??大小：?方向：?ABADCBCDAB特别注意矢量箭头方

8、向！绝对运动=牵连运动+相对运动(2)理论力学运动合成原理(3)机械原理运动分析的基本方法—基点法基点：已知点（位移、速度、加速度已知）方法：以基点为牵连点，考虑未知点相对于基点的相对运动，两者合成为未知点的绝对运动常见的相对运动形式可分为两种：转