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第3章平面机构的运动分析
本章教学内容
机构运动分析的任务、目的和方法
用速度瞬心法作机构的速度分析
用矢量方程图解法作机构的速度及加速度分析
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
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是在已知机构尺寸和原动件运动规律的情况下,确定机构中其它构件上某些点的轨迹、位移、速度及加速度和某些构件的角位移、角速度及角加速度。
机构运动分析的任务、目的及方法
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①为了确定从动件的速度变化规律是否满足预定的工作要求。
③为加速度分析作准备。
●加速度分析的目的
●速度分析的目的
②为了确定机器所需要的功率。
①为了确定从动件的加速度变化规律是否满足预定的工作要求。
②为了计算构件的惯性力、惯性力矩以及研究机械的动力性能。
③为力分析作前期工作,构件的惯性力与其加速度成正比,惯性力矩与其角加速度成正比。
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(一)图解法

(二)解析法

(三)实验法
速度瞬心法

相对运动图解法(矢量方程图解法)
复数法
矩阵法
矢量法

形象直观,对平面机构较为简单。精度不高,对于分析一系列位置时较复杂
建立机构中已知的尺寸参数、运动变量与未知的运动变量之间的数学解析式
计算便捷,精度高但是不形象直观,计算量较大。
试凑法,配合连杆曲线图册,用于解决实现预定轨迹问题
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两构件瞬时相对转动中心;
或两个构件绝对速度相同的重合点;
或两个构件相对速度为零的重合点。
1
2
A2(A1)
B2(B1)
P21
VA2A1
VB2B1
┌绝对瞬心(其中一刚体静止)
└相对瞬心(两刚体均运动)
用速度瞬心作平面机构的速度分析

N=n(n-1)/2
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2
n
t
t
1
2
n
1
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P12→∞
P12
瞬心的求法
(1)转动副:
(2)移动副:
可确定瞬心位置。
P12所在线→
●通过运动副直接相联的两个构件的瞬心
可确定瞬心位置。
(3)高副:
可确定瞬心所在线。
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3
3
三心定理:
作平面运动的3个构件的3个瞬心在一条直线上。
1
2
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●两构件不相联或高副瞬心的确切位置
用三心定理确定。
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若既有滚动又有滑动, 则瞬心在高副接触点处的公法线上。
若为纯滚动, 接触点即为瞬心;
两个构件用平面高副连接时的瞬心位置
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1
2
n
21
2
1
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【例3-1】求曲柄滑块机构的速度瞬心。
【解】 1. 瞬心数:N=n(n-1)/2=6
;
。
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P34→∞
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技巧:瞬心多边形演示。
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