廣石化平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析

1、第7章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析,§7.1 用速度瞬心法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度分析§7.2 用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析§7.3 用解析法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析,,目錄,,機(jī)械原理 ——第7章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析,瞬心Pij（i、j代表構(gòu)件）,一、 瞬心的基本概念,,,絕對(duì)瞬心 VPij=0相對(duì)瞬心 VPij?0,,,,速度瞬心??兩構(gòu)件上相對(duì)速度為零的重合點(diǎn);（瞬心） 瞬時(shí)絕對(duì)速度相同的重

2、合點(diǎn)。,1.瞬心的定義,§7.1 用速度瞬心法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度分析,章頭,,,,機(jī)械原理 ——第7章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析,③ 純滾動(dòng)高副聯(lián)接的兩構(gòu)件,二、瞬心的位置,① 轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接的兩構(gòu)件,② 移動(dòng)副聯(lián)接的兩構(gòu)件,→所有重合點(diǎn)的相對(duì)速度∥移動(dòng)方向,P12,→接觸點(diǎn)的相對(duì)速度=0,,④ 滑動(dòng)兼滾動(dòng)副聯(lián)接的兩構(gòu)件,→接觸點(diǎn)的相對(duì)速度沿切線方向,⑤ 不直接接觸的兩構(gòu)件,2.瞬心的數(shù)目,K=N(N－1)/2,轉(zhuǎn)動(dòng)副是瞬心,瞬心位于導(dǎo)

3、軌垂線的無(wú)窮遠(yuǎn)處,接觸點(diǎn)是瞬心,瞬心位于過(guò)接觸點(diǎn)的公法線上,P12,P12,由三心定理確定,,章頭,,,,機(jī)械原理 ——第7章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析,§7.1 用速度瞬心法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度分析,⑤不直接接觸的兩構(gòu)件,三心定理:,證明:,分析:,若C點(diǎn)是瞬心P23,則應(yīng)VC2 =VC3,假設(shè):,第三個(gè)瞬心(P23)不在P12及P13的連線上, 而在C點(diǎn)。,N=3 ，K=3(3－1)/2=3,作平面運(yùn)動(dòng)的三個(gè)構(gòu)件共有三個(gè)瞬心,

4、它們位于同一直線上。,可得：P12(構(gòu)件1、2) 、P13(構(gòu)件1 、3)是(絕對(duì))瞬心,→它們方向不可能一致 → ∴C點(diǎn)不可能是第三個(gè)瞬心 P23,→第三個(gè)瞬心應(yīng)在 P12P13的連線上。,,例題1,,章頭,,,,機(jī)械原理 ——第7章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析,§7.1 用速度瞬心法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度分析,瞬心: 相對(duì)速度=0 , 絕對(duì)速度相等,(知ω2 求ω 4),P24是構(gòu)件2、4的瞬心 →兩者的同速點(diǎn),∴

5、 E點(diǎn): 構(gòu)件2絕對(duì)速度：VE2= ω2LEA 構(gòu)件4絕對(duì)速度：VE4= ω4LED,1.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu),兩構(gòu)件的角速度與其絕對(duì)瞬心至相對(duì)瞬心的距離成反比。,三、瞬心在機(jī)構(gòu)速度分析中的應(yīng)用,,,,章頭,,,,機(jī)械原理 ——第7章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析,§7.1 用速度瞬心法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度分析,速度分析:,P13,P12,,VP12,（方向向上）,2.直動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)，已知圖示機(jī)構(gòu)尺寸以及?1逆時(shí)針

6、方向轉(zhuǎn)動(dòng)，求構(gòu)件2的速度。,解:,① 長(zhǎng)度比例尺,② 確定瞬心數(shù)目和位置,作機(jī)構(gòu)位置圖,③求構(gòu)件2的速度,K=3,P12在高副法線上，同時(shí)也在P13P23的連線上。,?,,章頭,,,,機(jī)械原理 ——第7章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析,§7.1 用速度瞬心法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度分析,3. 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，已知圖示機(jī)構(gòu)尺寸以及?1逆時(shí) 針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，求滑塊3的移動(dòng)速度V3。,N=4 , K =4×(4－1) /2=6,找P13

7、：,構(gòu)件1、2、3 → 在P12P23連線上,構(gòu)件1、4、3 →在P14P34連線上 →過(guò)P14作導(dǎo)軌垂線,找P24：,構(gòu)件2、1、4 → 在P12P14連線上,構(gòu)件2、3、4 →在P23P34連線上 → 過(guò)P23作導(dǎo)軌垂線,,∞P34,,,∞P34,,解：,（方向向左）,V3=VP13=,注意：1.用瞬心法只能對(duì)機(jī)構(gòu) 進(jìn)行速度分析

8、 2.宜用于構(gòu)件數(shù)較少的簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu),,章頭,,,機(jī)械原理 ——第7章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析,§7.1 用速度瞬心法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度分析,相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法：用相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理列出構(gòu)件上點(diǎn)與點(diǎn)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量方程，然后作圖求解矢量方程。,點(diǎn)的速度合成定理：,作平面運(yùn)動(dòng)的剛體（構(gòu)件），其任一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，可分解為隨某點(diǎn)的平動(dòng)加上繞該點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)。[基點(diǎn)法],§7.2 用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析,§

9、;7.2.1 同一構(gòu)件上兩點(diǎn)間的速度和加速度分析,,,,,,vB,vA,vBA,vA,動(dòng)點(diǎn)在某瞬時(shí)的絕對(duì)速度等于它在該瞬時(shí)的牽連速度與相對(duì)速度的矢量和。[重合點(diǎn)法],章頭,,,機(jī)械原理 ——第7章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析,,點(diǎn)A與點(diǎn)B的加速度關(guān)系:,B→A,⊥AB,,同一構(gòu)件上點(diǎn)間的速度和加速度的求法（基點(diǎn)法）,,,章頭,,,機(jī)械原理 ——第7章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析,,已知:機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的長(zhǎng)度， 。,同理:,解：1、速度分析,方

10、向：大小：,⊥CD ⊥AB ⊥CB,？ ？,任取一點(diǎn)p作為極點(diǎn)，任意長(zhǎng)度矢量 代表速度矢量,速度比例尺：,,,,p,b,c,,求：,,方向: 大小:,？ ⊥CD ⊥EC ⊥AB ⊥EB,？ ？ ？,vC,,,vE,,速度影像:,2、加速度

11、分析,方向大小,章頭,,,機(jī)械原理 ——第7章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析,,,任取一點(diǎn)π作為極點(diǎn)，任意長(zhǎng)度矢量 代表加速度矢量,同理,C→D ⊥CD B→A ⊥AB C→B ⊥BC,速度比例尺,方向大小,? B→A ⊥AB E→B ⊥EB,？,加速度影像,§7.2.2 兩構(gòu)件重合點(diǎn)間的速度和加速度分析（重合點(diǎn)法）,章頭,,,機(jī)械原理 ——第7章 平面機(jī)

12、構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析,,已知圖示機(jī)構(gòu)的位置、尺寸、等角速度ω1 ，試對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析 求：,1、速度分析,？ ?,方向：,2、加速度分析,⊥BC,⊥AB,∥BC,大小：,方向：大?。??,B→C,⊥BC,B→A,⊥BC,∥BC,p,b3,(b2),b1,,,k',p,,,,,,,哥氏加速度,大?。?方向：,,aB2,akB3B2,arB3B2,anB3,atB3,aB3,vB3,,

13、ω3,,方向：,,,,,例1：求圖示機(jī)構(gòu)的所有瞬心,N=4 , K=4×3/2=6,構(gòu)件2、1、4 → 在P12P14連線上,構(gòu)件2、3、4 → 在P23P34連線上,找P24:,找P13：,構(gòu)件1、2、3 → 在P12P23連線上,構(gòu)件1、4、3 → 在P14P34連線上,,返 回,,,機(jī)械原理 ——第7章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析,P14,P34,P23,P24,P12,P13,利用瞬心對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析

14、例1：圖示機(jī)構(gòu)中，已知 lAB, lBC φ，構(gòu)件1以 ω逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。求：①機(jī)構(gòu)的全部瞬心位置；②從動(dòng)件3的速度。,,,例2：凸輪以勻速逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，求該位置時(shí)從動(dòng)件2的速度V2。,注意：1.速度瞬心法只能對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度分析，不能加速度分析。2.構(gòu)件數(shù)目較少時(shí)用。,,P23,,,P12,,v2,P13,P24,P34,,,,,P13,,,[例],確定瞬心數(shù)目 N=？,N=6,N=3,P13 ?(P12P23)P13 ?(