第二平面机构的运动分析.ppt
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1、第二章 平面机构的运动分析,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,Reading Hints,机构的运动参数包括哪些?,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,机构运动分析的目的,在设计新的机械或分析现有机械的工作性能时,要计算其机构的运动参数。 为了确定某一构件的行程,或确定机壳的轮廓,或避免构件之间碰撞干涉等,要确定机构某些点的运动轨迹。 为了确定机械的工作条件,要确定其机构构件上某些点的速度。 为了确定惯性力,要进行机构的加速度分析。,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,机构运动分析的方法,图解法 解析法 实
2、验法,2-2 速度瞬心法及其在机构速度分析上的应用,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,Knowledge Points,速度瞬心 意义 在机构中的数目 求法 速度瞬心法在机构速度分析上的应用,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,速度瞬心的意义,当两个构件相对运动时,相对速度为零的重合点称为瞬心。 绝对速度瞬心 相对速度瞬心 符号表示: Pij,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,机构中瞬心的数目,在机构中的瞬心数目遵循组合规律,任意两构件之间具有一个瞬心。 公式,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,瞬心的求法,根据瞬心定义直接求
3、两构件的瞬心 (1)当两构件用转动副联接时,瞬心位于转动副中心,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,瞬心的求法,根据瞬心定义直接求两构件的瞬心 (2)当两构件组成移动副时,瞬心位于导路的垂直方向的无穷远处,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,瞬心的求法,根据瞬心定义直接求两构件的瞬心 (3)当两构件组成纯滚动的高副时,瞬心位于接触点,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,瞬心的求法,根据瞬心定义直接求两构件的瞬心 (4)当两构件组成滑动兼滚动的高副时,瞬心位于过接触点的公法线n-n上,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,瞬心的求法,
4、根据三心定理求两构件的瞬心 【三心定理】作平面平行运动的三个构件共有三个瞬心,它们位于同一直线上。 证明,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,瞬心的求法,例2-1求所示的铰链四杆机构的瞬心。 解:a. 计算瞬心数目,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,瞬心的求法,例2-1求所示的铰链四杆机构的瞬心。 解:b. 根据瞬心定义求解。 该机构的转动副A、B、C及D分别为瞬心P14、 P12、P23、及P34。,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,瞬心的求法,例2-1求所示的铰链四杆机构的瞬心。 解:c. 构件1与3的瞬心,构件2与4的瞬心。,上午4时8
5、分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,瞬心的求法,例2-1求所示的铰链四杆机构的瞬心。 结果:铰链四杆机构的6个瞬心,如图所示。,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,速度瞬心法在机构速度分析上的应用,(1)铰链四杆机构 原动件1与从动件3的瞬时角速度之比。,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,速度瞬心法在机构速度分析上的应用,(2)曲柄滑块机构 已知构件1的角速度1,求滑块C的速度。,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,速度瞬心法在机构速度分析上的应用,(3)滑动兼滚动接触的高副机构 原动件2与从动件3的瞬时角速度之比。,结论:组成滑动兼滚动
6、高副的两构件,其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。,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,速度瞬心法在机构速度分析上的应用,(3)滑动兼滚动接触的高副机构 原动件1与从动件2(移动)的速度关系。,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,【三心定理】,反证法 假定瞬心P23不在直线P12P13上,位于其他任一点S处。 S 是瞬心 vS2= vS3 即vS2S1= vS3S1 但图中vS2S1 vS3S1 故假定不成立。,2-3 用相对运动图解法求机构的速度和加速度,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,Knowledge Point
7、s,平面运动合成原理 在同一构件上的点间的速度和加速度的关系 相似性定理:速度影像、加速度影像 组成移动副两构件的重合点间的速度和加速度的关系,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,在同一构件上的点间的速度和加速度的求法,图29a所示的铰链四杆机构中,已知各构件的长度及构件1的位置、角速度1和角加速度1。求构件2的角速度2、角加速度3及其上点C和E的速度和加速度,以及构件3的角速度3和角加速度3。,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,在同一构件上的点间的速度和加速度的求法,任意两点B,X之间,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,在同一构件上的点间的
8、速度和加速度的求法,Skill 构件绕O定轴转动,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,在同一构件上的点间的速度和加速度的求法,Skill 构件沿导轨滑动,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,在同一构件上的点间的速度和加速度的求法,Skill 速度影像(梅姆克第一定理) 一个刚体上三个点的速度矢量末端在速度平面图中所构成的三角形与原始三角形同向相似,且沿刚体的角速度方向转过90,上午4时8分,2-1 研究机构运动分析的目的和方法,速度多边形小结,p称为极点,代表所有构件上绝对速度为零的点。 运动简图中任意点的影像以同名小写字母表示。 连接点p与任一点的矢量便代表该
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- 第二 平面 机构 运动 分析
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