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第四章 平面机构的运动分析 内容简介 本章主要论述了当已知原动件的运动规律时，如何确定机构其余构件上所研究点的位移、速度和加速度以及各构件的角位移、角速度和角加速度。主要介绍了速度瞬心法和解析法，重点阐述了解析法中的整体分析法。简单介绍了相对运动图解法和解析法中的杆组法。 学习要求 了解平面机构运动分析的目的和方法；掌握瞬心的概念及其在速度分析中的应用；掌握解析法中的整体运动分析法或相对运动图解法；对其它方法有一般的了解。 主要内容 第一节 概述 学习要求 本节要求了解运动分析的目的、方法及各种方法的优缺点。其中，解析法中的整体分析法是本章的重点。 主要内容 机构运动分析的目的和范围 机构运动分析的方法 机构运动分析的目的和范围 1．机构运动分析的目的：分析现有机构工作性能，检验新机构。 通过轨迹分析，确定构件运动所需空间，判断运动是否干涉。 通过速度分析，确定构件的速度是否合乎要求，为加速度分析和受力分析提供必要的数据。 通过加速度分析，确定构件的加速度是否合乎要求，为惯性力的计算提供加速度数据，。 由上述可知，运动分析既是综合的基础，也是力分析的基础。另外，还为机械系统的动力学分析提供速度和加速度数据。 2．机构运动分析的范围 不考虑引起机构运动的外力，机构构件的弹性变形和机构运动副中间隙对机构运动的影响，仅仅从几何角度研究在原动件的运动规律已知的情况下，如何确定机构其余构件上各点的轨迹、线位移、线速度和线加速度，以及机构中其余构件的角位移、角速度和角加速度等运动参数。 机构运动分析的方法 1. 图解法：形象、直观 ，但精度不高 ； （1）相对运动图解法 （2）对于速度分析，还有瞬心法 2. 解析法: 效率高，速度快 ，精度高； 便于对机构进行深入的研究。 （1）杆组法 （2）整体分析法 （3）位移分析 ：是速度分析和加速度分析的基础 （4）所用数学工具 ：矢量、复数、矩阵 重点：矢量运算法 第二节 用速度瞬心法作平面机构的速度分析 学习要求 本节要求全面掌握瞬心的概念，熟练掌握用瞬心法对机构进行速度分析的方法。 瞬心的概念和种类 瞬心是瞬时等速重合点。瞬时，是指瞬心的位置随时间而变；等速，是指在瞬心这一点，两构件的绝对速度相等（包括大小和方向）、相对速度为零；重合点，是指瞬心既在构件1上，也在构件2上，是两构件的重合点。 2. 瞬心的种类 1. 绝对瞬心：构成瞬心的两个构件之一固定不动，瞬心点的绝对速度为零 。 2. 相对瞬心：构成瞬心的两个构件均处于运动中，瞬心点的绝对速度相等、相对速度为零 。 由此可知，绝对瞬心是相对瞬心的一种特殊情况。 3. 机构中瞬心的数目 设机构中有N个（包括机架）构件，每两个进行组合，则该机构中总的瞬心数目为 K= N(N-1) / 2 (4-1) 机构中通过运动副直接相联的两构件瞬心位置的确定 1.两构件作平面运动时 : 如图4-1所示,作VA2A1 和VB2B1 两相对速度方向的垂线，它们的交点（图中的P21）即为瞬心。 图4-1 2.两构件组成移动副: 因相对移动速度方向都平行于移动 副的导路方向(如图4-2 a所示)，故 瞬心P12在垂直于导路的无穷远处。 图4-2a 3.两构件组成转动副： 两构件 绕转动中心相对转 动，故该转动副的中心便是 它们的瞬心 图4-2b 4.两构件组成纯滚动的高副 其接触点的相对速度为零，所 以接触点就是瞬心。  图4-2 c