机械原理第2章平面机构的运动分析.ppt

B 1 2 3 B 1 2 3 B 1 2 3 B 1 2 3 1 B 2 3 B 1 2 3 B 1 2 3 B 1 2 3 无ak 无ak 有ak 有ak 有ak 有ak 有ak 有ak ?哥氏加速度存在的条件： 判断下列几种情况取B点为重合点时有无ak 2）两构件要有相对移动。 1）牵连构件要有转动； 如图所示为一偏心轮机构。设已知机构各构件的尺寸，并知原动件2以角速度w2等速度转动。现需求机构在图示位置时， ? 滑块5移动的速度vF、加速度aF ? 构件3、4、5的角速度w3、w4、w5和角速度a3、a4、a5。 典型例题分析 解：1. 画机构运动简图 E (E5,E6) a3 ω3 a6 ω6 3 D B 2 ω2 5 6 C α4 ω4 x x A 2. 速度分析： (1) 求vB: E (E5,E6) a3 ω3 a6 ω6 3 D B 2 ω2 5 6 C α4 ω4 x x A （2） 求vC: c e3(e5) b e6 P(a、d、f) （3） 求vE3: 用速度影像求解 （4） 求vE6: 大小： 方向： ？ √ ? ⊥EF √ ∥xx （5） 求w3、w4、w5 ; / 3 s rad BC bc l v l v BC CB m m w = = 3. 加速度分析 (1) 求aB: E (E5,E6) a3 ω3 a6 ω6 3 D B 2 ω2 5 6 C α4 ω4 x x A (2) 求aC及a3、a4 大小： 方向： √ ？ √ √ ？ C→D ⊥CD B→A C→B ⊥CD 其方向与 (3) 求aE ：利用影像法求解 (4) 求aE6和a6 E→F ⊥EF √ ⊥xx ∥xx 大小： 方向： √ ？ √ √ ？ E (E5,E6) a3 ω3 a6 ω6 3 D B 2 ω2 5 6 C α4 ω4 x x A n?6 k? e6? akE6E5 = 2?5?vrE6E5 矢量方程图解法小结 列矢量方程式 第一步：判明机构的级别——适用二级机构 第二步：分清基本原理中的两种类型  第三步：矢量方程式图解求解条件——只能有两个未知数2. 做好速度多边形和加速度多边形 （1）分清绝对矢量和相对矢量的作法，并掌握判别指向的规律 （2）比例尺的选取及单位。 3. 注意速度影像法和加速度影像法的应用原则和方向 4. 构件的角速度和角加速度的求法 5. 科氏加速度存在条件、大小、方向的确定。 典型例题一：如图所示为一摇动筛的机构运动简图。设已知各构件的尺寸，并知原动件2以等角速度w2回转。要求作出机构在图示位置时的速度多边形。 3-4瞬心法和矢量方程图解法的综合运用 作机构速度多边形的关键应首先定点C速度的方向。 定点C速度的方向关键是定出构件4的绝对瞬心P14的位置。 根据三心定理可确定构件4的绝对瞬心P14。 对于某些复杂机构，单独运用瞬心法或矢量方程图解法解题时，都很困难，但将两者结合起来用，将使问题的到简化。 解题分析： 这是一种结构比较复杂的六杆机构(III级机构)。 1 2 3 4 6 5 A B C E D G F w2 1 2 3 4 6 5 A B C E D G F w2 解题步骤： 1. 确定瞬心P14的位置 2. 图解法求vC 、 vD 1 2 3 4 5 6 K = N（N－1）/ 2 = 6（6－1）/ 2 = 15 P14 vC的方向垂直 P16 P15 P64 P45 p e b d c 3. 利用速度影像法作出vE 典型例题二：图示为由齿轮－连杆组合机构。原动齿轮2绕固定轴线O转动，齿轮3同时与齿轮2和固定不动的内齿轮1相啮合。在齿轮3上的B点铰接着连杆5。现已知各构件的尺寸，求机构在图示位置时构件6的角速度w6。 P13为绝对瞬心P23为相对瞬心 解： k g3 g2 a c P13 P23 (o,d,e) g1,p b 一、矢量方程解析法 1.矢量分析的有关知识 其中：l－矢量的模，θ－幅角，各幺矢量为： 则任意平面矢量的可表示为： 幺矢量—单位矢量 － 矢量L的幺矢量， － 切向幺矢量 －法向幺矢量， － x轴的幺矢量 － y轴的幺矢量 θ L j i y x et en i j e 3-5 用解析法作机构的运动分析 θ L j i y x et en i j e 微分