葛文杰(第七版)第3章_平面机构的运动分析.ppt

§3-3 用矢量方程图解法作机构的速度及加速度分析 ?矢量方程图解法小结 1、列矢量方程式 第一步：判明机构的级别——适用Ⅱ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、科氏加速度大小、方向的确定 §3-4 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 例1：齿轮-连杆组合机构 例2：摇动筛六杆机构 例3：风扇摇头机构 对于某些结构比较复杂的机构，如果单纯运用瞬心法或矢量方程图解法对其进行速度分析比较复杂和困难。 如果综合运用上述两种方法，则速度分析往往显得比较简单方便。 在图示的摇块机构中，已知 lAB = 30mm，lAC = 100mm，lBD = 50mm， lDE = 40mm，曲柄以等角速度ω1 = 10rad/s 回转，试用图解法求机构在φ1 = 45。位置时，点 D 及 E 的速度和加速度，以及构件 2 的角速度和角加速度。 作业解析 解：（1）按给定的原动件位置，准确作出机构运动简图。 （2）速度分析： vB2 → vC2 → vD 、vE （3）加速度分析： aB2 → aC2 → aD 、aE 方向： 大小： ？ ？ ⊥AB ?1．lAB ⊥BC ？ √ 0 //BC ？ 速度分析 作业解析 p c2 d e b (b1、b2 ) (a、c3 ) 速度比例尺 μv = 0.005 ( m/s ) / mm 作业解析 加速度分析 方向： 大小： ？ ？ B→A C→B √ ? //BC 0 ⊥BC ⊥BC ? 作业解析 p ′ (a 、c3 ) ′ ′ c2 ′ b ′ (b1、b2 ) ′ ′ d ′ e ′ n2 ′ k ′ 加速度比例尺 μa = 0.025 ( m/s2 ) / mm 作业解析 * 5 普通高等教育“十五”国家级规划教材 机械原理 主编 孙桓 陈作模 葛文杰 Theory of Machines and Mechanisms 第七版 西北工业大学机械原理及机械零件教研室 编 第3章 平面机构的运动分析 §3-1 机构运动分析的任务、目的和方法 §3-2 用速度瞬心法作机构的速度分析 §3-3 用矢量方程图解法作机构的速度及加速度分析 §3-4 用综合法对复杂机构进行速度分析 §3-5 用解析法作机构的运动分析 学习要求 作业解析 学习要求 正确理解速度瞬心(包括绝对瞬心和相对瞬心)的概念，并能运用“三心定理”确定一般平面机构各瞬心的位置。 能用瞬心法对简单高、低副机构进行速度分析。 机构的加速度分析，特别是两个不同构件的重合点之间含有科氏加速度时的加速度分析。 基本要求 本章难点 能用矢量方程图解法(或解析法)对平面Ⅱ级机构进行运动分析。 1、任务 在已知机构尺寸及原动件运动规律的情况下，确定机构中其它构件 (从动件) 上某些点的轨迹、位移、速度和加速度以及构件的 (角) 位移、(角) 速度和 (角) 加速度等运动参数。 §3-1 机构运动分析的任务、目的和方法 2、目的 ① 位移或轨迹分析： 确定机构的外廓尺寸； 确定某些构件运动所需的空间或判断它们运动时是否互相干涉； 考察某构件能否实现预定位置变化的要求，或者某构件上的某点能否实现预定轨迹变化的要求。 A C B E D HE HD 2、目的 ② 速度分析： 确定机构中从动件的速度变化规律是否满足工作要求； 在已知功率的条件下，可据此了解机构的受力情况； 为机构的加速度分析提供必要的数据。 ③ 加速度分析： 了解机构各构件及构件上某些点的加速度变化规律； 是计算惯性力进行机构的动力分析、考察机构动力平衡、防止振动和噪声的基础。 §3-1 机构运动分析的任务、目的和方法 3、方法 主要有图解法和解析法。 §3-1 机构运动分析的任务、目的和方法 ① 图解法 比较形象、直观，一般也比较简单，且能够满足大多数工程问题的精度要求。 不能满足高精确度的要求。 对机构一系列位置的运动特性进行分析时需要反复作图。 ② 解析法 将机构问题抽象成数学问题，建立机构中各种运动参数与已知的尺度参数之间的数学关系式，借助电子计算机进行求解。 可以获得机构一系列位置的运动特性，并绘出相应的运动线图。 精确度很高，但有时计算表达式过于复杂，不易求解。 1、瞬心的定义 互相作平面相对运动的两构件，在任一