第一章 平面机构的自由度与速度.ppt

第一章平面机构的自由度 和速度分析 举例 鄂式破碎机 缝纫机引线机构 小结: 一.基本概念:机器、机构、构件、零件、 运动副(定义,判断) 、瞬心 二.基本内容: 1.自由度计算 2.计算自由度应注意事项 3.绘制运动简图 4.机构具有确定运动的条件 5.瞬心的求法 作业 S206 邓老师 机械原理作业集(p4五(2,3); p8五(1，2，4，5)) 机械设计作业集（两本一共4元） 2.速度瞬心的求法: ④组成纯滚动高副→接触点是瞬心 P12 2 V21 1 V12 1 2 P12 瞬心的数目: N=K(K-1)/2 (1-2) 瞬心的求法: ①已知两个重合点的相对 速度求瞬心 图1-18 ②组成转动副→转动副是瞬心 图1-19 ③组成移动副→瞬心位于导轨垂线的无穷远处 P12∞ →所有重合点的相对速度∥移动方向 P12 →接触点的相对速度=0 ⑤组成滑动兼滚动副→瞬心 位于过接触点的公法线方向 →接触点的相对速度沿切线方向 ⑥不直接接触两构件的瞬心 ⑥不直接接触两构件的瞬心 →三心定理→ 证明: 1 2 3 VC2 VC3 分析: 重合点C（C2、C3）的绝对速度VC2 =VC3 假设: 第三个瞬心(P23)不在P12及P13的连线上, 而在C点。 图1-20 (P.14) K=3 ，N=3(3－1)/2=3 作平面运动的 三个构件共有三个瞬心, 它们位于同一直线上。 可得：P12(构件1、2) 、P13(构件1 、3)是(绝对)瞬心 VC2 ≠VC3 →它们方向不可能一致 → ∴C点不可能是第三个瞬心 P23 (瞬时绝对速度的重合点) →第三个瞬心应在 P12P13的连线上。 P12 P13 C 1 2 3 4 P24 P13 例1-8：图1-21 P.15 K=4 , N=4×3/2=6 P23 P34 P14 P12 构件2、1、4 → 在P12P14连线上 构件2、3、4 → 在P23P34连线上 找P24: 找P13： 构件1、2、3 → 在P12P23连线上 构件1、4、3 → 在P14P34连线上 例1-9：图1-22 P.16 K=4 , N=4×(4－1) /2=6 找P13： 构件1、2、3 → 在P12P23连线上 构件1、4、3 →在P14P34连线上 →过P14作导轨垂线 找P24： 构件2、1、4 → 在P12P14连线上 构件2、3、4 → 在P23P34连线上 → 过P23作导轨垂线 A 1 B 2 3 4 C ∞P34 P24 ∞P34 P13 P14 P12 P23 (二)瞬心在速度分析上的应用 p.16 瞬心→相对速度=0 , 绝对速度相等 →速度分析 1 2 3 4 P12 P14 P23 P34 P24 P13 (知ω2 → ω 4) P24是构件2、4的瞬心 →两者 的同速点 ∴该点 构件2绝对速度：VE= ω2LEA 构件4绝对速度：VE= ω4LED A D E 1.铰链四杆机构 (图1-21) 两构件的角速度与其绝对瞬心至相对瞬心 的距离成反比。 2.滑动兼滚动接触的高副: (A) (B) C 1 3 2 P12 P13 P23 n n P12 →过接触点的公法线上→三心定理求解 图1-23 (D) →角速度与连心线被轮廓接触点公法线 所分割的两线段长度成反比 →用在齿轮机构 (齿轮或摆动从动件凸轮机构) 3.直动从动件凸轮机构(同上) 图1-24 2 3 1 O ω1 V2 P23 ∞ P12 P12 →过接触点的公法线上 →三心定理求解 P13 (回转副是瞬心) P23 →构件2、3的瞬心位于导轨垂线 →(三心定理)过P13⊥导轨的无穷远处 K=3 , N=3×(3－1) /2=3 (P13) 下周一收齐钱由班长到邓老师处集体购买， 作业下下周一交 * * 主要内容: 运动副及其分类 运动简图 机构具有确定运动的条件 机构速度瞬心及分析 本章重点: 机构具有确定运动的条件 机构速度瞬心及分析 本章难点: 机构速度瞬心及分析 1.1 运动副及其分类 构件之间直接接触并能产生一定 形式相对运动的(可动)连接。 运动副元素：两构件上直接参加接触构成运动副的部分。 1.1.1 运动副 运动副： 1.1.2 自由度和运动副约束 自由度：把构件相对于参考系具