第3章平面机构的运动分析.ppt

第三章平面机构的运动分析
§3-1机构运动分析的目的与方法
§3-2速度瞬心及其在机构速度分析中的应用
§3-3用矢量方程图解法作机构速度和加速度
分析
§3-4综合运用瞬心法和矢量方程图解法对复
杂机构进行速度分析
§3-5用解析法作机构的运动分析
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
作者:潘存云教授
A
C
B
E
D
§3-1 机构运动分析的目的与方法
设计任何新的机械,都必须进行运动分析工作。以确定机械是否满足工作要求。

研究内容:位置分析、速度分析和加速度分析。
①确定机构的位置(位形),绘制机构位置图。
②确定构件的运动空间,判断是否发生干涉。
③确定构件(活塞)行程, 找出上下极限位置。
从构件
点的轨迹
构件位置
速度
加速度
原动件的运动规律
内涵:
④确定点的轨迹(连杆曲线),如鹤式吊。
HE
HD
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授

①通过分析,了解从动件的速度变化规律是否满足
工作要求。如牛头刨
②为加速度分析作准备。
。
方法:
图解法-简单、直观、精度低、求系列位置时繁琐。
解析法-正好与以上相反。
实验法-试凑法,配合连杆曲线图册,用于解决
实现预定轨迹问题。
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
作者:潘存云教授
1
2
A2(A1)
B2(B1)
§3-2 速度瞬心及其在机构速度分析中的应用
机构速度分析的图解法有:速度瞬心法、相对运动法、线图法。瞬心法尤其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。
P21
相对瞬心-重合点绝对速度不为零。
VA2A1
VB2B1
Vp2=Vp1≠0
Vp2=Vp1=0
两个作平面运动构件上速度相同的一对重合点,在某一瞬时两构件相对于该点作相对转动,该点称瞬时速度中心。求法?
1)速度瞬心的定义
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
特点:
①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
P12
P23
P13
构件数 4 5 6 8
瞬心数 6 10 15 28
1 2 3
若机构中有n个构件,则
N=n(n-1)/2
②绝对速度相同,相对速度为零。
③相对回转中心。
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
1
2
1
2
1
2
t
t
1
2
3)机构瞬心位置的确定

适用于求通过运动副直接相联的两构件瞬心位置。
n
n
P12
P12
P12
∞

V12
定义:三个彼此作平面运动的构件共有三个瞬心,且它们位于同一条直线上。此法特别适用于两构件不直接相联的场合。
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
作者:潘存云教授
1
2
3
P21
P31
E3
D3
VE3
VD3
A2
VA2
VB2
A’2
E’3
P32
结论: P21 、 P 31 、 P 32 位于同一条直线上。
B2
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
作者:潘存云教授
3
2
1
4
举例:求曲柄滑块机构的速度瞬心。
∞
P14
1
2
3
4
P12
P34
P13
P24
P23
解:瞬心数为:



N=n(n-1)/2=6 n=4
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
作者:潘存云教授
作者:潘存云教授
1
2
3
4
6
5
P24
P13
P15
P25
P26
P35
举例:求图示六杆机构的速度瞬心。
解:瞬心数为:N=n(n-1)/2=15 n=6



P46
P36
1
2
3
4
5
6
P14
P23
P12
P16
∞
P34
∞
P56
P45
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授
ω1
1
2
3
四、速度瞬心在机构速度分析中的应用

已知凸轮转速ω1,求推杆的速度。
P23
∞
解:
①直接观察求瞬心P13、 P23 。
V2
③求瞬心P12的速度。
V2=V P12=μl(P13P12)·ω1
长度P13P12直接从图上量取。
P13
②根据三心定律和公法线
n-n求瞬心的位置P12 。
n
n
P12
湖南理工学院专用作者: 潘存云教授