机械原理平面机构运动分析解析法.pptVIP

图解法和解析法的比较 图解法：形象直观，用于平面机构简单方便，但精确度有限。 ????解析法：计算精度高，不仅可方便地对机械进行一个运动循环过程的研究，而且还便于把机构分析和机构综合问题联系起来，以寻求最优方案，但数学模型复杂，计算工作量大。近年来随着计算机的普及和数学工具的日臻完善，解析法已得到广泛的应用。 瞬心的求法 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 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 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 4.瞬心法的优缺点 1.适合于求简单的平面机构、特别是平面高副机构进行速度分析是比较方便的； 2.对机构复杂时因瞬心数急剧增加，往往求解较复杂； 3.作图时，某些瞬心点会落在纸面外； 4.一般适用于求速度, 不便于求解机构的加速度问题，使应用有一定局限性。 §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 用解析法作机构的运动分析 第三章 平面机构的运动分析 本章教学目标 ◆明确机构运动分析的目的和方法。 ◆ 理解速度瞬心(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。 ◆ 能用瞬心法对简单平面高、低副机构进行速度分析 ◆ 掌握图解法的基本原理并能够对平面二级机构进行运动分析。 ◆ 能用解析法对平面二级机构进行运动分析。 第三章 平面机构的运动分析 ◆ 机构运动分析的任务 是在已知机构尺寸和原动件运动规律的情况下，确定机构中其它构件上某些点的轨迹、位移、速度及加速度和某些构件的角位移、角速度及角加速度。 §3-1 机构运动分析的任务、目的及方法 ◆目的: 分析、标定机构的性能指标。 位移轨迹分析 1、能否实现预定位置、轨迹要求； 2、确定行程、运动空间； 3、是否发生干涉； 4、确定外壳尺寸。 第三章 平面机构的运动分析 任务、目的及方法 ●图解法 ●解析法 速度瞬心法 矢量方程图解法 ◆ 机构运动分析的方法 速度分析 2、了解从动件速度的变化能否满足工作要求； 工作行程——接近等速运动； 空回程——急回运动。 加速度分析 确定惯性力，保证高速机械和重型机械的强度、振动和动力性能良好。 1、加速度分析及确定机器动能和功率的基础； 牛头刨床 复数矢量法 矩阵法 第三章 平面机构的运动分析 任务、目的及方法 1 2 A2(A1) B2(B1) 机构速度分析的图解法中，瞬心法尤其适合于简单机构的运动分析。 一、速度瞬心及其位置的确定 P21 VA2A1 VB2B1 指互相作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点。即两构件的瞬时等速重合点，用Pij表示。在某一瞬时两构件相对于该点作相对转动 ，该点称瞬时速度中心。 1)速度瞬心的定义 §3-2 用速度瞬心作平面机构的速度分析 第三章 平面机构的运动分析 瞬心法 两构件之一为固定件，两构件上绝对速度、相对速度都为零， 其瞬心速度为零。 两构件均运动，相对速度为零，绝对速度相等。 绝对瞬心 相对瞬心 1 2 A2(A1) B2(B1) P21 VA2A1 VB2B1 2)速度瞬心的分类 第三章 平面机构的运动分析 瞬心法 3）瞬心数目 ∵每两个构件就有一个瞬心 ∴根据排列组合有 P12 P23 P13 构件数 4 5 6 8 瞬心数 6 10 15 28 1 2 3 若机构中有N个构件，则 K＝N(N-1)/2 第三章 平面机构的运动分析 瞬心法 1 2 1 2 1 2 t t 1 2 4）机构瞬心位置的确定 1.直接观察法 适用于求通过运动副直接相联的两构件瞬心位置。 n n P12 P12 P12 ∞ V12 第三章 平面机构的运动分析 瞬心法 根据瞬心定义直接求两构件的瞬心 (1)当两构件用转动副联接时，瞬心位于转动副中心 2.三心定理 定义：三个彼此作平面运动的构件共有三个瞬心，且它们位于同一条直线上。 此法特别适用于两构件不直接相联的场合。 对三心定理的证明：反证法（说明） 求P23。 若P23位于P12、P13连线外的一点K，则永远无法保证绝对速度相等，只有位于连线上，VK2、VK3方向才一致。 第三章 平面机构的运动分析 瞬心法 3 2 1 4 举例：求曲柄滑块机构的速