第三章3-8速度瞬心法.ppt

《第三章3-8速度瞬心法.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第三章平面连杆机构及其设计§3.1平面连杆机构的类型和应用§3.2平面连杆机构的运动特性和传力特性§3.3平面连杆机构的运动功能和设计要求§3.4刚体导引机构的设计§3.5函数生成机构的设计§3.6急回机构的设计§3.7轨迹机构的设计§3.8用速度瞬心法作平面机构的速度分析§3.9用复数矢量法进行机构的运动分析§3.10平面连杆机构的计算机辅助设计§3.11用相对运动图解法作平面机构的运动分析§3.8用速度瞬心法作平面机构的速度分析§3.8用速度瞬心法作平面机构的速度分析一、平面机构运动分析的目的和方法二、速度瞬心的概念

2、和种类三、速度瞬心位置的确定四、速度瞬心法在平面机构速度分析中的应用五、速度瞬心法的优缺点运动分析的内容对机构进行运动分析时，将不考虑引起机构运动的外力、机构构件的弹性变形和机构运动副中间隙对机构运动的影响，而仅仅从几何的角度研究在原动件的运动规律已知的情况下，如何确定机构其余构件上某些点的轨迹、位移、速度和加速度，或某些构件的位置、角位移、角速度和角加速度等运动参数。一、平面机构运动分析的目的和方法一、平面机构运动分析的目的和方法运动分析的目的（1）位移（或轨迹）分析：可以确定机构运动所需的空间或某些构件及构件上某些点

3、能否实现预定的位置要求或轨迹要求，以及判断它们在运动时是否会相互干涉。（2）速度、加速度分析为了确定机器工作过程的运动和动力性能，往往需要知道机构构件上某些点的速度、加速度及其变化规律。运动分析的方法（1）图解法（2）解析法一、平面机构运动分析的目的和方法速度瞬心（即瞬时回转中心，简称瞬心）Instantaneouscenterofvelocity相对运动两构件上瞬时相对速度为零的重合点，即瞬时绝对速度相同的重合点。瞬心表示法用符号Pij或Pji表示构件i和j的速度瞬心。12P2VP1VP12二、速度瞬心的概念和种类二、

4、速度瞬心的概念和种类12P2VP1VP1212P2VP1VP12①绝对速度瞬心(Absoluteinstantcenter)：两构件之一是机架，瞬心的速度为零。②相对速度瞬心(Relativeinstantcenter)：两构件都是运动构件，瞬心的速度不为零。二、速度瞬心的概念和种类速度瞬心的分类k－机构中构件的总数。发生相对运动的任意两个构件都有一个瞬心。根据排列组合原理，机构所具有的速度瞬心数目N为：二、速度瞬心的概念和种类机构的瞬心数目已知构件1和构件2上两重合点A2、A1和B2、B1的相对速度VA2A1和VB2B

5、1的方向，该两速度矢量的垂线的交点便是构件1和构件2的瞬心P12。根据瞬心的定义：VA2A1AP12VB2B1BP1212A12PVA2A1VB2B1B三、速度瞬心位置的确定三、速度瞬心位置的确定P12位于导路垂直方向的无穷远处。(1)两构件1、2组成转动副P12或P21位于转动副中心。(2)两构件1、2组成移动副P1212121.两构件组成运动副时瞬心位置的确定三、速度瞬心位置的确定1212P12MP12三、速度瞬心位置的确定P12位于接触点，因接触点的相对速度为零。(3)两构件1、2组成纯滚动高副注意:瞬心不在接

6、触点或无穷远处。MvM1M221nn三、速度瞬心位置的确定P12位于过接触点的公法线n-n上，因滚动和滑动的数值不知，所以不能确定P12是法线上的哪一点。(4)两构件1、2组成滑动兼滚动的高副三心定理：作平面运动的三个构件共有三个瞬心，它们位于同一直线上。其瞬心位置P12可用三心定理求得。三、速度瞬心位置的确定2.两构件不直接接触时瞬心位置的确定三心定理的证明123P12P13sVs2s1Vs3s12131已知：构件1、2、3的三个相对瞬心为P12，P13，P23。已知P12，P13的位置。求证：P23应位于P12与

7、P13的连线上。用反证法。证明：假设P23不在直线P12P13的连线上，而是位于其它任一点S处，则根据相对瞬心的定义:123P12P13sVs2s1Vs3s12131矛盾。应该三心定理的证明至于具体位于直线P12P13上哪一点，只有当构件2与构件3的运动完全已知时才能确定。可按下面的方法确定应该位于同一直线上的三个瞬心。设三个任意构件编号分别为i、j、k，则Pij、Pik和Pjk应在一条直线上。即i、j、k应在P的下标中各出现两次。123P12P13sVs2s1Vs3s12131结论：点S不可能是P23，只有当它

8、位于直线P12P13上时，该两重合点的速度向量才可能相等。所以瞬心P23必位于直线P12P13上。三心定理的证明例1：求铰链四杆机构的瞬心。已知ω1，求ω3。ADBC1234P14P12P23P34相对瞬心的数目：瞬心P14P12P23P34分别位于转动副A、B、C、D的中心。瞬心P13，P24为不直接接触的两构件的