南京理工大学机械原理课件 第二章平面机构的运动分析

1、第二章 平面机构的运动分析2-1 研究机构运动分析的目的和方法一、目的：二、方法：图解法：解析法：实验法：形象直观，精度不高，速度瞬心法，相对运动图解法较高的精度，工作量大在设计新的机械或分析现有机械的工作性能时，都必须首先计算其机构的运动参数。2-2 速度瞬心法及其在机构速度分析上的应用二、机构中瞬心的数目： 2)1(kkNk构件数 目一、速度瞬心：两构件上相对速度为零的重合点： 瞬时绝对速度相同的重合点。相对速度瞬心：两构件都是运动的绝对速度瞬心：两构件之一是静止的 i,j Pij 三心定理：作平面运动的三个构件共有3个瞬心，它们位于同一直线上。 例：找出下面机构所有的速度瞬心23411三

2、、瞬心位置的确定1、若已知两构件的相对运动，用定义确定2、形成运动副的两构件（用定义）3、不形成运动副的两构件（三心定理）四、利用瞬心对机构进行运动分析例1：图示机构中，已知 lAB, lBC ，构件1以 逆时针方向转动。求：机构的全部瞬心位置；从动件3的速度。P13P34(P )14A12B(P )1423C(P )231例2：凸轮以匀速逆时针转动，求该位置时从动件2的速度V2。123BA注意：1.速度瞬心法只能对机构进行速度分析，不能加速度分析。2.构件数目较少时用。相对运动图解法：用相对运动原理列出构件上点与点之间的相对运动矢量方程，然后作图求解矢量方程。2）点的速度合成定理：动点在某瞬

3、时的绝对速度等于它在该瞬时的牵连速度与相对速度的矢量和。重合点法23 用相对运动图解法求机构的 速度和加速度复习：相对运动原理1）刚体（构件）的平面运动分解为随基点的平动加上绕基点的转动。基点法一、在同一构件上点间的速度和加速度的求法（基点法）已知机构各构件的长度， 求：11,3322,ECECaaVV321CEDA4B112233(a)cecbebcpceb速度影像的用处、注意点速度多边形二、组成移动副两构件的重合点间的速度和加速度的求法（重合点法）已知机构位置，尺寸， 等角速 求：133,2BC341A1(a)pb3b1(b )23b3bb12(b )k例：已知：机械各构件的长度， （等角

4、速度）求：滑块E: ， 导杆4 : ， 2EVEa44ABDCExx1236452-4 用解析法求机构的位置、速度和加速度（简介） 先复习：矢量的复数表示法： yxiiaaiaaea)sin(cos已知各杆长分别为求： 114321,llll323232,yxADCB3214231复数矢量法：是将机构看成一封闭矢量多边形，并用复数形式表示该机构的封闭矢量方程式，再将矢量方程式分别对所建立的直角坐标系取投影。解：1、位置分析，建立坐标系 4321,llllyxADCB3214231封闭矢量方程式： 3421llll以复数形式表示： 3213421iiiellelel（a） 欧拉展开： )sin(cos)sin(cos)sin(cos3334222111illilil3342211332211coscoscossinsinsinlllllll整理后得：解方程组得：2、速度分析：将式（a）对时间t求导得：)()(1312ff3213421iiiellelel321332211iiieileilei l（b)消去 ，两边乘 得： 22ie)(33)(22)(11232221iiiielieliel按欧拉公式展开，取实部相等， 得：)sin()sin(23321113ll同理求 得：)sin()sin(32231112ll角速度为正表示逆时针方向，角速