机械原理课件第三章幻灯片.ppt

1、3-1机构运动分析的目的和方法，运动分析：了解机构运动的概略图和原动部件的运动，求出机构内其他部件的运动。 目的：改进了解机构运动性能的原有机构，为建立新机构提供必要的依据。 方法：解法、解析法、速度瞬心法、相对运动法、线图法、杆定法、矩阵法、使用32速度瞬心法的机构的速度解析、1、速度瞬心的定义如果构件2相对于固定的构件1运动，则可以求出瞬心、瞬心、绝对瞬心(固定一个构件):相对瞬心(固定一个构件) 的双曲馀弦值。 在圆固定的平面上进行纯滚动，、构件1不固定的情况下，用32速度瞬心法进行机构的速度分析，制作2、瞬心数，每2个构件组合一个瞬心，如果有瞬心，则机构中的瞬心位于旋转中心，瞬心位于垂

2、直感应通路的无限移动副：高副：纯滚动-瞬间心在接触点，滚动-瞬间心在接触点的公法线上，32采用速度瞬间心法进行机构的速度分析，结论： p 21，2 )不是直接副的两个部件的瞬间心-三心定理，相互平面运动的三个部件共有三个瞬间心，其、P32、P31、反证法：b、a、32使用速度瞬心法的机构的速度分析、解：瞬心数通过直接观察求出，其他两个使用三心定理求出。 例1、求出铰链四轴机构的所有瞬间中心，12、P23、P13位于P13、P23的连接线上。1 4 3、P34、P13位于P14 P34的链接上。 交叉点P13、交叉点P24、下标同号消除法，同样用：32速度瞬心法求出机构的速度分析、P12、P24

3、、例2、凸轮机构的全部瞬心。 解：直接观察瞬间心P13、P23求出。 根据三心定理和公法线nn求瞬心的位置P12。 P12在部件1、2的接触点的公法线nn上，P12在连接p 13、p 23的线上，交叉的P12、32用速度瞬心法进行机构的速度分析，求出例3、曲柄滑块机构的速度瞬心。 解：1.求瞬间心的直接观察，2 .利用求三心定理瞬间心的P13，P24，P12 P23，P14 P34，相交P13，P12 P14，速度瞬间心P24，将构件2、4分别放大为包含P24点。 如果P24被视为构件2上的点，P24被视为构件4上的点，则由、瞬间中心定义：如果P24在P12、P14的同一侧，则2、4为相同方向

4、，如果P24在P12、P14之间，则2、4为相反方向。二、速度瞬心在机构速度分析中的应用(尺寸比例尺=实际/未图示)、1、求出部件的角速度、用32速度瞬心法制作机构的速度分析、例5、求出构成平面高的副两部件间的角速比、解3360求出瞬心用32速度瞬心法求出动作机构的速度分析、2、速度，求出例6、已知的凸轮转速1、推杆的速度v2。 求解：瞬间心P12的速度。 求得的三个瞬间心如图所示。 如果将P12视为部件1上的点，则将、P12视为部件2上的点，即、32利用速度瞬心法进行动作机构的速度解析，1、2、3、例7、曲柄滑块机构、已知2、解：瞬心P24-部件2和4的等速重叠点。 将P24视为部件2上的点

5、，将、P24视为部件4上的点，即、瞬间心P13-部件1和3的等速重合点。如果部件1是帧，则vP13=0，P13是部件3的瞬时旋转中心，有效性，32是使用速度瞬时心法创建机构的速度分析，vP24、3-3向量方程式解法() 结论：一个向量方程可以解两个未知标量。 一、同一构件上两点间的速度和加速度、三-三矢量方程解法(相对运动解法)、二、理论力学、刚体的平面运动=按照基点的联合运动的基点的相对运动、联合速度：是某一瞬间在动系上与动点重叠的一点的速度。 相对速度(运动) :相对于动点的运动系统的速度(运动) 。 绝对速度(运动) :动点相对于静系统的速度(运动) 。 参与运动：动态系统对静态系统的运

6、动。 速度合成定理：无论在哪一瞬间，动点的绝对速度都等于相关速度和相对速度的矢量和。 3-3矢量方程式解法(相对运动解法)、相关加速度：是某一瞬间在动系上与动点重叠的点的加速度。 相对加速度：动点相对于动系统的加速度。 绝对加速度：动点相对于静系统的加速度。 加速度合成定理(1) :当联合运动为平移运动时，动点的任意瞬时绝对加速度等于联合加速度和相对加速度的矢量和。 中的组合图层性质变更选项。 如果相对运动是圆运动，则相对加速度是法向加速度和切向加速度。切线加速度、法线加速度、加速度合成定理(2) :联合运动为恒轴旋转时，动点的任意瞬时绝对加速度等于联合加速度、相对加速度和科里奥利加速度的矢量

7、和。 科里奥利加速度等于相关运动的角速度和动点相对速度的矢性积的2倍。 科里奥利加速度的方向与由相关运动的角速度和动点相对速度确定的平面垂直，方向由从相关运动的角速度向动点相对速度移动的右手的规则确定。 3-3矢量方程式解法(相对运动解法)、3-3相对运动解法、例1、铰链四轴机构原动子1以等角速度1逆时针旋转，以已知的1及各杆尺寸求出图示位置vE、aE、2、3、2、3。 解：速度解析、1、决定求点的顺序、CE、2、列向量方程式、大小方向、AB、BC、CD、3、向量方程式图解步骤、速度比例尺，取速度极点p，用式绘制。？ 多边形pbec被称为该机构的速度多边形(速度图)、vCB、b、c、e、vEB

8、、vEC，求出e点的速度、4、速度多边形(速度图)的特性。 线段pb、pc、pe代表机构上同名点的绝对速度vB、vC、vE。 除了p，任意两点间的线段表示相对速度，如bc vCB一样，bcebce将bce称为部件BCE的速度图像，如在图中可以看到的。 作用：通过知道某部件上的2点的速度，可以容易地求出第3点的速度。 注意：图像原理只能用于同一构件上的两点，字母的迂回顺序必须相同，3-3相对运动图解法，加速度分析，1，向量方程，大小方向，CD，CD， BA、CB、BC、 取2、向量方程式图解、选择、加速度极点p，取式图解、图式比对、b、c、c、3-3、BA、EB、BE、 大小方向、EC、 CE，

9、 bceBCE，p，3-3相对运动图解法，极点p可以证明机构上的所有绝对加速度表示零点，线段pb，pc，pe代表机构上同名点的绝对加速度aB，aC，aE。 中的组合图层性质变更选项。 p以外的两点之间的线段表示相对加速度，如bc aCB。 注意：根据切线加速度求角加速度。 bcebce可以证明将bce称为分量BCE的加速度图像。 注意：图像原理只能用于同一构件上的两点，行的顺序必须相同。 已知3-3相对运动图解法、2、构成移动副的两构件上的重合点的速度和加速度、基本理论、绝对运动=相对运动伴随运动、2、b、注意、构成移动副的两构件、例如导杆机构瞬时位置图、各杆尺寸、13-3相对运动图解法，解：

10、速度分析，大小方向，AB，1lAB， /BC， 也可以将BC、b2、b3、b2设为移动点，将b3设为移动坐标系： BC， 在/BC、1lAB、AB、列方程式的情况下，尽量分布在方程式的两端。 3-3相对运动图解法、a、b、c、b2、b3、3=2、大小方向、BA、BC、BC、/BC、 BC，科里奥利加速度的方向判定：绕b点旋转2圈90，3=2，加速度分析，3-3相对运动图解法，例3-3，a，b，BC， CD、CD、b、c、 EC， /DE，e，vE，vB，vC，vEC，3，4，3-3相对运动图解法，例3， CD、b、 EC， 四、四、BC、BA、CD、EC、b、c、e、BC、 求影像原理，求影像

11、原理，求影像原理，求影像原理。 /de，vD4D2，vD4=v5，d4，2，速度解析，3-3相对运动图表，例子3-4，可以，可以，可以，可以，可以，可以，可以，可以。 求d，图像原理？ /CD， 加速度分析，加速度分析，加速度分析，加速度分析，加速度分析，加速度分析，加速度分析。 0、 /BC， b2、vB、vC2B2、vC2C3、=vC2、c2、(c3)、4、3-3相对运动图解法，例3-6。 在构件2上的速度为零的点f的位置？ 求出f，4，解：分析b，c速度图像e点速度，e2，b2，vB，vC2B2，vC2C3，=vC2，c2，解：1，高副低代，k，2，假定扩大构件2，包括构件1上的b点在内

12、，b重合点，4，1 l 等级， 将垂直、b4、vB4、vB2B4、vB2、=v2、k作为重合点如何？ 典型例题1 :如图所示摆动筛子的机构运动的概略图。 这是结构比较复杂的六杆机构(级机构)。 作为已知各部件的尺寸，通知原动子2以等角速度w2旋转。 当机构位于图示位置时，要求构成速度多边形。34瞬心法和矢量方程解法的综合运用、解题分析：构造机构速度多边形的关键应首先确定c速度的方向。 定点c的速度的方向键是确定部件4的绝对瞬间中心P14的位置。 可以根据三心定理确定部件4的绝对瞬间心P14。 1 .确定瞬间中心点P14的位置，2 .图解法vC、vD、3，根据速度影像法求出vE、vC的制作方向垂

13、直、p、e、b、d、c，原动齿轮2绕固定轴线o旋转，齿轮3与齿轮2和固定不动的内齿轮1同时啮合。 在齿轮3上的b点枢轴安装有连杆5。 已知各部件的尺寸，求出机构处于图示位置时的部件6的角速度w6。P13是绝对瞬心P23是相对瞬心、解：g1、p、(o、d、e )、c、34瞬心法和向量方程式解法的综合运用(续)、总括、解法、解法机构中的瞬心的数量和位置的确定、瞬心的应用、一、与向量方程式解法向量解析有关的知识、杆向量单位向量法向矢量：利用3-5分析法进行机构的运动分析，杆矢量，基本运算：微分关系：相对速度矢量方程式分析法进行平面机构的运动分析(续)，图示四轴机构，知道机构各部件的尺寸以及原动子1的角位移1和角速度1，对机构进行位置、速度、加速度分析。 分析步骤：2 .求解杆向量，q3，消除q2，同样求q2，动画演示，1 .制作坐标系，说明： q2和q3都有两个解，用机构进行4 .速度分析，(同vC=vB vCB )，求导向，e2点积，e3点机构向量封闭方程式可以由只有q-2和q-3未知的位置分析、速度分析、求导、加速度分析、求导、位置分析、三、矩阵法、多法的分析结果求解。加速度分析、加速度矩阵形式、加速度分析、速度分析、速度分析矩阵形式、矩阵法中的速度矩阵式、矩阵法