机械原理 教学课件 ppt 作者 冯立艳 第三章 运动分析.ppt

机 械 原 理 练习 在图示机构中，设已知各构件长度lAD=85mm，lAB=25mm，lCD=45mm， lBC=70mm，原动件以角速度ω1=10rad/s转动。 试用图解法求在图示位置时E点的速度vE和加速度aE，以及构件2的角速度ω2和角加速度ε2。 内运动副C、D 点的速度： （3）加速度分析 将速度方程对时间求导 ，解方程组得： 内运动副C、D 点的加速度 3）RPRⅡ级杆组的运动分析 已知：各杆长 ，两个回转副的位置 和运动参数。 求： 内运动副C的位置坐标，构件 j的角位置 φj、角速度 、角加速度 。 （1）位置分析 根据矢量方程得： 导杆上 E点的坐标为 （2）速度分析 （3）加速度分析 【例3-9】 如图3-17所示的平面连杆机构中，已知 ， , , , , , , , , ， 。 试用杆组法计算AB杆转一圈时，构件FG的角位移 ，角速度ω5，角加速度 α5。 解： 1）将机构分解，由单杆 AB，RPR II级杆组 ，单杆 HC，RRR II级杆组 组成。 2）构件编号， ， （滑块B点处）， ， ， ， 4）按如下顺序调用子程序 3）运动副编号，A、B、C、D、G分别编为1，2，3，4，5，6，7，见图中括号内的数字 。 ④ RRR（4，5，3，6，7）， ，求得 ， ， ③ CRANK（7，3，5，3）， ，根据H点求得C点的参数。 ② RPR（2，3，6，2，2，4，5），求得3杆的角位移、角速度、角加速度，H点的参数。 ① CRANK（1，1，1，2），根据A点求得B点的参数。 本章小结 2. 矢量方程图解法进行运动分析 1. 瞬心法对简单机构进行速度分析 速度瞬心的概念； 三心定理的应用。 两种情况：同一构件上两点间运动关系分析； 组成移动副两构件重合点间运动关系分析。 矢量方程， 速度多边形及加速度多边形作法及特性。 3. 两种解析法进行运动分析的基本思路 机构位置方程的建立 * 第三章 平面机构的运动分析 §3-1 概述 §3-2 速度瞬心及其在平面机构速度分析中的应用 §3-3 平面机构运动分析的矢量方程图解法 §3-4 平面机构运动分析的复数矢量法 §3-5 平面机构运动分析的杆组法 1.机构运动分析的内容 2.机构运动分析的目的 3.机构运动分析的方法 机构尺寸和原动件运动规律已知时，求转动构件上某点或移动构件的位移、速度、加速度及转动构件的角位移、角速度、角加速度。 1）确定构件运动空间、某点的轨迹，判定是否干涉； 2）为机构受力分析做准备。 图解法（速度瞬心法、矢量方程图解法）； 解析法 实验法 §3-1 概述 了解已有机构的运动性能，设计新的机械和研究机械动力性能的必要前提。 一、速度瞬心定义及分类 做平面相对运动的两构件上，瞬时相对速度为零或瞬时绝对速度相等的重合点。用Pij表示。 二、瞬心的数目 设N 为组成机构的构件数（含机架），K为瞬心数，则 若该点绝对速度为零——绝对瞬心。 若该点绝对速度不为零——相对瞬心。 §3-2 速度瞬心及其在平面机构速度分析中的应用 1 2 P12 1 2 P12∞ 三、瞬心的位置 1.两构件组成转动副 以转动副相联，瞬心在其中心处。 2.两构件组成移动副 以移动副相联，瞬心在垂直于其导 路的无穷远处 3.两构件组成高副 1）.纯滚动高副相联，接触点就是瞬心 2）.滚动兼滑动的高副相联，瞬心在过接触点的公法线上。 1 2 p12 M n n M 1 2 t t P12 三心定理： 彼此作平面运动的三个构件共有三个瞬心，且这三个瞬心位于同一直线上。 三个构件有三个瞬心，可以确定 P12、P13 的位置（绝对瞬心），P23 在何处？ 证明（反证法）： 相对瞬心为绝对速度相等的点，据此 反证P12、P13、P23必位于一条直线