第三章 平面机构运动分析2011课件.ppt

第三章 平面机构运动分析 主讲： 张青 副教授 上海交通大学 机械与动力工程学院 Mar. 2011 第三章 连杆机构设计和分析 内容提要 基本要求 基本概念 重点与难点 本章教案 平面四杆机构的特点和基本型式 平面连杆机构的运动分析 本章小结 例题剖析与习题 典型例题剖析 思考题 习题 内容提要 本章教案 平面连杆机构的特点 平面四杆机构的基本型式 平面四杆机构的演变 平面连杆机构的特点和基本型式 除上述铰链四杆机构以外，还有其他型式的四杆机构且这些四杆机构可由上述基本型式演变而成。 平面连杆机构的特点和基本型式 平面连杆机构的特点和基本型式 本章教案 平面连杆机构的运动分析 平面连杆机构的运动分析 平面连杆机构的运动分析 平面连杆机构的运动分析 平面连杆机构的运动分析 平面连杆机构的运动分析 平面连杆机构的运动分析 平面连杆机构的运动分析 平面连杆机构的运动分析 平面连杆机构的运动分析 平面连杆机构的运动分析 平面连杆机构的运动分析 平面连杆机构的运动分析 平面连杆机构的运动分析 平面连杆机构的运动分析 平面连杆机构的运动分析 平面连杆机构的运动分析 平面连杆机构的运动分析 平面连杆机构的运动分析 例题剖析与习题 1、在图a所示机构中，当偏心盘1绕固定中心A转动时，滑块2在圆柱体3的直槽内滑动，因而使3绕固定中心D转动，由于滑块2偏于偏心盘1的圆心B，且。如，试问这是什么机构？又如，它将是什么机构？后者的行程速比系数K为多少？ 典型例题剖析 思路与解题技巧： 分析机构类型首先应撇开其构件外型和构造，弄清各构件的相对运动情况和构件间组成什么运动副。然后再画出机构运动简图。 运用曲柄存在条件判别机构有无曲柄存在，如遇到四杆机构中具有移动副，则可按机构演化原理将该移动副看成转动中心在无穷远处的转动副。其相应杆长为无穷大，本例中由于滑块偏置距离e的存在，两个同样为无穷大的杆长相差值为e，因此在应用曲柄存在条件的不等式时，要注意到相差值e的存在。 在确定机构的类型时，要注意所述机构与铰链四杆机构之间的关系，弄清其演化途径。 对于导杆机构中滑块偏置的情况，它的极位夹角θ由于导杆两极限位置不是对称的，因此求法比较特殊，要引起注意。 典型例题剖析 解：按机构各构件相对运动特性画出机构运动简图。(见图b)，由图可见构件4为机架；偏心盘1与机架组成转动副A，同时它又和构件2组成转动副B，构件3与机架4组成转动副D，同时它又和构件2组成移动副。 分析机构演化过程：由图可见，转动副B是采用了扩大转动副的演化。实际上此机构为一个具有三个转动副和一个移动副的四杆机构。它是由铰链四杆机构(机架为4)将转动副中心C延伸到无穷远处演化而成的导杆机构(C点未在图上标出)。 曲柄存在条件的判别 由于 和 都趋向无穷大(但前者比后者多一个e值)其中 为最长杆。当 时，即说明 (机架)为最短杆，按曲柄存在条件 来判别，根据题意 ，；故该机构中存在曲柄，当最短杆固定时则成双曲柄机构，然而它的一个转动副C转化成移动副，故其为转动导杆机构，其中偏心盘1和导杆3都能绕其固定中心作整周转动。 当 ，则最短构件为偏心盘1，又因 ，由于固定最短杆的相邻杆，因此该机构为曲柄摆杆机构，故导杆3只能作往复摆动，此机构为摆动导杆机构。 行程速比系数K的求法:在 时，可以按图c导杆的两个极限位置求出导杆的最大摆角 。按直角三角形关系 ，极位夹角 ,所以 例题剖析与习题 思考题 例题剖析与习题 习题 3.1 位置分析 3.1 位置分析 令 有 可以解得 3.1 位置分析 式中的正负号应按机构的装配模式来确定。 3.1 位置分析 3.2 速度分析-解析法 对时间求一阶导数 3.2 速度分析 1．同一构件上两点间的速度和加速度关系 速度分析 3.2 速度分析-图解法 用相对运动图解法作平面机构的运动分析 1．同一构件上两点间的速度和加速度关系 速度分析 3.3 加速度分析-解析法 对时间再求一阶导数 3.3 加速度分析 类似可以解得 3.3 加速度分析 1．同一构件上两点间的速度和加速度关系 加速度分析 3.3 加速度分析-图解法 4、 曲柄滑块机构的运动分析 4.1 位置分析 用相对运动图解法作平面机构的运动分析 2.两构件组成移动副的