机械设计基础第一章 1-3速度瞬心ppt课件

.,14速度瞬心及其在机构速度分析上的应用,机构速度分析的图解法有：速度瞬心法、相对运动法、画图法。瞬心法:适合于简单机构的运动分析。,一、速度瞬心及其求法,绝对瞬心重合点绝对速度为零。,相对瞬心重合点绝对速度不为零。,两个作平面运动构件,在任一瞬时，其相对运动可看做绕某一重合点的转动，该重合点成为速度瞬心或瞬时回转中心，简称瞬心。（由定义推出，重合点绝对速度相同）求法：两速度向量垂线的交点,1、速度瞬心的定义,.,由定义推出的特点：该点涉及两个构件。,2、瞬心数目,每两个构件就有一个瞬心根据排列组合有,123,若机构中有n个构件，则,Nn(n-1)/2,绝对速度相同，相对速度为零。（重合点）,相对回转中心。,.,3、机构瞬心位置的确定,（1）由瞬心定义求出适用于求通过运动副直接相联的两构件瞬心位置。,（2）三心定律,定义：作相对平面运动的三个构件共有三个瞬心，这三个瞬心位于同一条直线上。此法特别适用于两构件不直接相联的场合。,.,三心定理的证明：（用反证法证明）如右图所示的三个构件组成的一个机构，设构件1为固定件。若P23不与P12、P13共线（同一直线），而在任意一点C，则C点在构件2和构件3上的绝对速度的方向不可能一致，即绝对速度不相等。而只有C点在P12、P13连成的直线上，重合点速度方向才可能一致。所以瞬心P23必在P12和P13的连线上。,.,例1-8：求图121所示铰链四杆机构的瞬心。,解：该机构瞬心数N1/24(4一1)6转动副中心A、B、C、D各为瞬心P12、P23、P34、P14。由三心定理可知，P13、P12、P23三个瞬心位于同一直线上；P13、P14、P34也应位于同一直线上。因此，P12P23和P14P34两直线的交点就是瞬心P13。同理，直线P14P12和直线P34P23的交点就是瞬心P24。因为构件1是机架，所以P12、P13、P14是绝对瞬心,而P23、P34、P24是相对瞬心。,.,例1-9：求曲柄滑块机构的速度瞬心。,解：瞬心数为：,1.作瞬心多边形圆,2.直接观察求瞬心,3.三心定律求瞬心,Nn(n-1)/26n=4,题中P14出现了移动，因为其在无穷远处，又因为处于不同的组合，需选取不同起点,.,课堂练习：求图示六杆机构的速度瞬心。,解：瞬心数为：Nn(n-1)/215n=6,1.作瞬心多边形圆,2.直接观察求瞬心,3.三心定律求瞬心,.,二、速度瞬心在机构速度分析中的应用,1.凸轮机构直动从动件求线速度,已知凸轮转速1，求推杆的速度。,解：直接观察求瞬心P13、P23。,求瞬心P12的速度。,V2VP12l(P13P12)1,长度P13P12直接从图上量取。,根据三心定律和公法线nn求瞬心的位置P12。,利用了瞬心是两个构件相对运动速度为零的特点。,.,2.求角速度,解：瞬心数为,6个,直接观察能求出,4个,余下的2个用三心定律求出。,求瞬心P24的速度。,VP24l(P24P14)4（绕绝对瞬心P14旋转）,42(P24P12)/P24P14,a)铰链四杆机构已知构件2的转速2，求构件4的角速度4。,VP24l(P24P12)2（令构件2绕绝对瞬心P12旋转，得VP24）,方向:与2相同。,相对瞬心位于两绝对瞬心的同一侧，两构件转向相同。,.,b)高副机构已知构件2的转速2，求构件3的角速度3。,解:用三心定律求出P23。,求瞬心P23的速度:,VP23l(P23P13)3,32(P13P23/P12P23),方向:与2相反。,VP23l(P23P12)2,相对瞬心位于两绝对瞬心之间，两构件转向相反。,.,3.求传动比,定义：两构件角速度之比传动比。,3/2P12P23/P13P23,推广到一般：i/jP1jPij/P1iPij,结论:两构件的角速度之比等于绝对瞬心至相对瞬心的距离之反比。,角速度的方向为：相对瞬心位于两绝对瞬心的同一侧时，两构件转向相同。,相对瞬心位于两绝对瞬心之间时，两构件转向相反。,.,4.用瞬心法解题步骤,绘制机构运动简图；,求瞬心的位置；,求出相对瞬心的速度;,瞬心法的优缺点：,适合于求简单机构的速度，机构复杂时因瞬心数急剧增加而求解过程复杂。