机构设计与 及分析02平面机构的运动分析.pptVIP

第二章 平面连杆机构的 运动分析 机械工程学院 孙志宏 平面连杆机构运动分析的方法方法 解析法 1. 根据封闭的运动连建立矢量方程，然后导出位移方程。位移方程一般是非线性方程。对位移方程求一阶导数，得到速度方程；对位移方程求二阶导数，得到加速度方程；速度和加速度方程为线性方程。 2.基于基本杆组理论建立数学分析模型，自行编程或利用Matlab等软件求解。 利用分析软件（ADAMS，Solid Works等) 第一节 复数矢量的基本运算 矢量的复数表示 a1=aeiθ 1(x) i(y) a——矢量a1的模 θ——矢量a1的方向角 a1x——矢量a1在实轴上的投影 a1y——矢量a1在虚轴上的投影 第一节 复数矢量的基本运算 复数矢量的回转 a1=aeiθ 1(x) i(y) aieiθj 将矢量a1逆时针旋转θ1j角，得矢量aj 设θ1j=90°，则有， 即，某复数矢量逆时针旋转90度所得的新矢量等于原矢量乘虚数i 第一节 复数矢量的基本运算 复数矢量的回转 将上式在实轴、虚轴上投影， a1=aiθ 1(x) i(y) aieiθj 第二节 平面四杆机构的运动分析 铰链四杆机构 曲柄滑块机构 导杆机构 矢量环方程法 第三节 平面多杆机构的运动分析-杆组法 矢量环方程法 P1 P2 P3 L P1 P2 P3 ? 1 i 刚体的运动分析 RRR 二级杆组运动分析 RRR 二级杆组运动分析 RPR 二级杆组运动分析 RPR 二级杆组运动分析 RPR 二级杆组运动分析 RRP 二级杆组运动分析 RRP 二级杆组运动分析 自行推导 RPP型二级杆组 PRP型二级杆组 s h l1 l2 l3 h Smit TP300 73.5 113 526.8 501 141 注: 1511为棉织机, H212为毛织机, K252为丝织机,GA701为长筘座脚喷气织机,P75为短筘座脚喷气织机,TP300为剑杆织机 矢量环方程法 杆组法 Newton-Raphson法 作业: 求出曲柄旋转360度,所对应的筘座脚的角位移, 角速度和角加速度曲线 作业 经编机中传动沉降片的平面八杆机构中，O3x=110，O3y=125，O5x=20，O5y=164.5，O7x=176，O7y=430，l1=20，l2=150，l3=50，l4=60，l5=20，l6=254，l7=180，又主动曲柄1的角速度ω=20rad/s，角加速度ε =0。 试求，当该曲柄1角位移φ = 0°,10 °,…,360 °时从动件7的角位移、角速度、角加速度。 O1 O3 O5 O7 A B C D 第四节 高级杆组的运动分析 约束条件逼近法 位置方程求解法 位置方程式的直接数值求解（牛顿-拉普森算法） 位置方程式降维后数值求解 型转化数值迭代法 参考《高等机构学》 双副杆的约束方程 双铰杆的约束方程-两转动副的距离等长 铰移杆的约束方程-转动副到移动副的垂直距离等长 高级杆组的运动分析过程 用约束条件逼近法进行高级杆组的运动分析例子 约束条件逼近法