《平面机构及》课件.pptVIP

**********************平面机构及其分类平面机构是机构学中的一个重要概念，它由多个刚体通过运动副连接而成，所有运动都限制在同一个平面上。平面机构的分类方法很多，常用的方法是根据机构的自由度和运动副类型进行分类。机构的自由度和约束自由度机构自由度表示机构独立运动的能力，反映机构的运动可能性。约束约束限制了机构的运动，减少了自由度，保证机构的稳定性。连杆连杆通过关节连接，构成机构的基本单元。关节关节是连杆之间的连接点，决定了连杆的相对运动方式。刚体连杆机构定义由若干个刚性构件通过运动副连接而成的机构，其中至少有一个构件为活动构件，并能完成规定的运动。特点每个构件都具有刚性，各个构件之间通过运动副相互连接，构成封闭的运动链。分类平面机构、空间机构、曲柄滑块机构、连杆机构等。应用广泛应用于各种机械设备，如发动机、起重机、印刷机、机器人等。单自由度机构11.运动受限只有一个自由度，意味着机构只能沿一个方向运动。22.运动控制通过一个输入量控制机构的运动，例如旋转角度或线性位移。33.应用广泛常见的应用包括发动机、机器人、机械臂等。双自由度机构定义双自由度机构是指具有两个独立运动自由度的机构。它可以通过两个独立的输入运动来控制其运动，例如，旋转两个轴或移动两个滑块。应用双自由度机构广泛应用于机械工程领域，例如机器人手臂、机床、医疗器械等。它们能够实现更加灵活的运动和操作，提高了设备的效率和功能。三自由度机构三个独立运动三自由度机构具有三个独立的运动，它们可以独立控制和操作。灵活的操作三自由度机构可以灵活地操作物体，例如抓取、移动和定位。复杂任务的完成三自由度机构可以应用于各种复杂的任务，例如组装、焊接和搬运。平面机构的基本运动学分析位置分析确定机构中各构件在某一时刻的位置和姿态。通过几何方法，根据机构的尺寸和约束条件，求解各构件的坐标和角度。速度分析研究机构中各构件的运动速度。利用速度合成和分解的原理，求解各构件的线速度和角速度。加速度分析研究机构中各构件的运动加速度。利用加速度合成和分解的原理，求解各构件的线加速度和角加速度。平面机构运动学分析的2种方法11.图解法这种方法基于矢量图，直观地展示了机构中各点的速度和加速度关系。22.解析法通过建立运动学方程，运用数学方法求解机构中各点的速度和加速度。速度分析的基本方程速度分析是平面机构运动学分析的重要内容，用于确定机构中各构件的速度和角速度。速度分析的基本方程是基于机构的运动约束和速度传递关系推导的，它描述了机构中各构件速度之间的关系。速度分析的基本方程主要有两种形式：矢量形式和矩阵形式。矢量形式直观易懂，但计算量较大；矩阵形式则更加简洁高效，便于计算机编程实现。速度图的构造速度图是用于平面机构运动学分析的重要工具，它能够直观地反映机构中各点的速度关系。1确定基点选择机构中一个固定点作为基点。2绘制速度矢量根据已知速度矢量，绘制各点的速度矢量。3连接速度矢量连接速度矢量的端点，形成封闭的矢量图。4测量速度大小测量速度矢量的长度，获得各点的速度大小。通过速度图，我们可以快速分析机构中各点的速度关系，并计算出各点的速度大小。加速度分析的基本方程平面机构的加速度分析是研究机构中各构件的加速度变化规律。基本方程是根据牛顿第二定律推导得到的。线性加速度a=d2r/dt2=dv/dt角加速度α=dω/dt=d2θ/dt2其中，a为线性加速度，α为角加速度，r为位置矢量，v为速度，ω为角速度，t为时间。加速度图的构造1选择坐标系首先，需要选择一个合适的坐标系，以便于描述机构中各个点的加速度。2绘制速度图在速度图的基础上进行加速度分析，绘制加速度图。3确定加速度关系利用加速度分析的基本方程，确定机构中各个点的加速度。4标绘加速度矢量根据加速度关系，将各个点的加速度矢量绘制在加速度图上。5标注加速度值最后，标注每个加速度矢量的大小和方向，完成加速度图的绘制。力学分析的基本原理牛顿定律力学分析的基础，描述了物体运动与受力的关系。根据牛顿定律，可计算出物体受力后的运动状态。能量守恒系统总能量保持不变，能量形式之间可以相互转化，如动能和势能。动量守恒系统的总动量保持不变，适用于封闭系统或不受外力作用的系统。摩擦力阻碍物体运动的力，摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力。机构分析中的虚功原理基本概念虚功原理是机构分析中重要的工具，用于计算机构的平衡条件。它基于虚功的概念，即假设机构发生微小的虚位移，计算相应