平面機構(gòu)的運動分析課件

1、平面機構(gòu)的運動分析 平面機構(gòu)的運動分析設(shè)計任何新的機械，都必須進行運動分析工作。以確定機械是否滿足工作要求。平面機構(gòu)的運動分析平面機構(gòu)的運動分析 平面機構(gòu)的運動分析平面機構(gòu)的運動分析平面機構(gòu)的運動分析轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動副移動副移動副滾滑滾滑純滾動純滾動12P12P12P121122P1212P12P121122nV21平面機構(gòu)的運動分析平面機構(gòu)的運動分析例題例題1）計算瞬心數(shù)目。）計算瞬心數(shù)目。2）按構(gòu)件數(shù)目畫出正）按構(gòu)件數(shù)目畫出正k邊形的邊形的k個頂點，每個頂點代個頂點，每個頂點代 表一個構(gòu)件，并按順序標注阿拉伯數(shù)字，每兩個表一個構(gòu)件，并按順序標注阿拉伯數(shù)字，每兩個 頂點連線代表一個瞬心。頂點連線代

2、表一個瞬心。3）三個頂點連線構(gòu)成的三角形的三條邊表示三瞬心）三個頂點連線構(gòu)成的三角形的三條邊表示三瞬心 共線。共線。4）利用兩個三角形的公共邊可找出未知瞬心。）利用兩個三角形的公共邊可找出未知瞬心。平面機構(gòu)的運動分析 1. 選擇一個適當?shù)谋壤弋嫵鰴C構(gòu)運動選擇一個適當?shù)谋壤弋嫵鰴C構(gòu)運動簡圖簡圖; 2. 找出機構(gòu)的全部瞬心并標注在機構(gòu)找出機構(gòu)的全部瞬心并標注在機構(gòu)簡圖上簡圖上; 3. 利用瞬心是兩構(gòu)件重合點處的同速利用瞬心是兩構(gòu)件重合點處的同速點和瞬時轉(zhuǎn)動中心的概念，利用已知構(gòu)件點和瞬時轉(zhuǎn)動中心的概念，利用已知構(gòu)件的速度找出待求構(gòu)件的速度。的速度找出待求構(gòu)件的速度。 平面機構(gòu)的運動分析1234

3、AB34P 34P 12P13P24P14PC23P 曲柄滑塊機構(gòu)的瞬心曲柄滑塊機構(gòu)的瞬心平面機構(gòu)的運動分析鉸鏈四桿機構(gòu)的瞬心鉸鏈四桿機構(gòu)的瞬心1122412142 PPPPll 1341314133 PPPPll 1234P12P14P23P43P13P2412133VVP12P13122412141221PPPPPllv 341314131331PPPPPllv 平面機構(gòu)的運動分析齒輪或擺動從動件凸輪機構(gòu)齒輪或擺動從動件凸輪機構(gòu)131223122113122312PPPPllPPPP （P13）（P23）P1212231213121221PPPPPllv 平面機構(gòu)的運動分析直動從件凸輪機構(gòu)

4、的瞬心直動從件凸輪機構(gòu)的瞬心P23(P12)P13V21平面機構(gòu)的運動分析平面機構(gòu)的運動分析平面機構(gòu)的運動分析CBBCvvv m/spcvVC m/sbcvVCB ECCEBBEvvvvv CBCBl/v 2 平面機構(gòu)的運動分析平面機構(gòu)的運動分析bA平面機構(gòu)的運動分析平面機構(gòu)的運動分析平面機構(gòu)的運動分析E(E5 , E6 )363DB2256C4xxAF平面機構(gòu)的運動分析2 ABBlv 5656EEEEvvv s/radCDpclvlvCDC 4s/radlpelvEFvEFE 666 / sradBClbcvlBCvCB3=E(E5 , E6 )363DB2256C4xxAF平面機構(gòu)的運動分

5、析c3 已知擺式運輸機運動簡圖、各構(gòu)件尺寸和已知擺式運輸機運動簡圖、各構(gòu)件尺寸和2，求：，求：解：解： 速度分析速度分析 vBlAB2 ， vvB /pb vC vB+ vCB ABCDEF123456b vF、3、4、5 構(gòu)件構(gòu)件3、4、5中任一速度為中任一速度為vx的點的點X3、X4、X5的位置的位置 構(gòu)件構(gòu)件3、5上速度為零的點上速度為零的點I3、I52大?。捍笮。?? 方向：方向：CD p ?BC平面機構(gòu)的運動分析e從圖解上量得：從圖解上量得： vCB v bc vcvpc 方向：方向：bc方向：方向：CW4 vC /lCD方向：方向：CCWABCDEF123456234cb 利用速度

6、影象與構(gòu)件相似的原理，利用速度影象與構(gòu)件相似的原理，可求得影象點可求得影象點e。圖解上式得圖解上式得pef：vFvE+ vFE 求構(gòu)件求構(gòu)件6的速度：的速度： vFEv ef e f 方向：方向：pf 5vFE /lFE方向：方向：CW 大小：大?。??方向：方向：/DFcb3 vCB /lCB方向：方向：pcf ?EFvF v pf p5平面機構(gòu)的運動分析I5I3I3x3ABCDEF1234562cbfpx4利用速度影象求特殊點的速度：利用速度影象求特殊點的速度： 求構(gòu)件求構(gòu)件3、4、5中任一速度為中任一速度為 vx的的X3、X4、X5點的位置。點的位置。x5x 利用影象法求特殊點的運利用影

7、象法求特殊點的運動參數(shù)：動參數(shù)：求作求作bcxBCX3 得得X3 構(gòu)件構(gòu)件3、5上速度為零的點上速度為零的點I3、I5 cexCEX4 得得X4 efxEFX5 得得X5求作求作bcpBCI3 得得I3efpEFI5 得得I5x3x4x5I5平面機構(gòu)的運動分析ABCDGH4、解題關(guān)鍵：、解題關(guān)鍵：(1) 以作平面運動的構(gòu)件為突破以作平面運動的構(gòu)件為突破口，口，基準點和基準點和 重合點都應(yīng)選取重合點都應(yīng)選取該構(gòu)件上的鉸接點該構(gòu)件上的鉸接點，否，否 則已知則已知條件不足而使無法求解。條件不足而使無法求解。EF 如：如： vE=vF+vEF 如選取鉸鏈點作為基點時，所列方程仍不能求解，如選取鉸鏈點作

8、為基點時，所列方程仍不能求解，則此時應(yīng)聯(lián)立方程求解。則此時應(yīng)聯(lián)立方程求解。 如：如： vG = vB+ vGB 大?。捍笮。? ? 方向：方向：? vC=vB+vCB ? ? vC + vGC = vG ? ? ? 大小大小: ? ? ? 方向：方向：? ? 平面機構(gòu)的運動分析ABCD4321ABCD1234(2) 重合點的選取原則，選已知參數(shù)重合點的選取原則，選已知參數(shù)較多的點（一般為鉸鏈點）較多的點（一般為鉸鏈點）應(yīng)將構(gòu)件擴大至包含應(yīng)將構(gòu)件擴大至包含B點！點！如選如選B點：點： vB4 = vB3+vB4B3如選如選C點：點： vC3 = vC4+vC3C4圖圖(b)中取中取C為重合點，為

9、重合點，有有: vC3= vC4+vC3C4大小：大?。?? ？ ? 方向：方向： ? tt不可解！不可解！不可解！不可解！可解！可解！大?。捍笮。?? 方向：方向： ? ? ? 大?。捍笮。?? 方向：方向： ? (a)(b)平面機構(gòu)的運動分析1ABC234ABCD4321tt(b)(b)圖圖(C)所示機構(gòu)，重合點應(yīng)選在何處？所示機構(gòu)，重合點應(yīng)選在何處？B點點!當取當取B點為重合點時點為重合點時: vB4 = vB3 + vB4B3 ABCD1234tt(a)(a)構(gòu)件構(gòu)件3上上C、B的關(guān)系：的關(guān)系： vC3 = vB3+ vC3B3大小：大?。? ?方向：方向：? 不可解！不可解！大?。捍?/p>

10、?。?? 方向：方向： 方程可解方程可解 ? 平面機構(gòu)的運動分析BAtBAnABaaaa A1ABVVVVABBA平面機構(gòu)的運動分析2. 兩構(gòu)件重合點處的加速度矢量關(guān)系兩構(gòu)件重合點處的加速度矢量關(guān)系B2B1rB2B1kB1B2aaaa B1tB1nB1aaa AB12B1nB1laa A121VVVVB2B1B2B1B1B2：平面機構(gòu)的運動分析平面機構(gòu)的運動分析 平面機構(gòu)的運動分析)sinjcosi (e lllOAl sinjcosie e)90(e)90sin(j)90cos(icosjsiniee000 tesinjcosie)e (e tn平面機構(gòu)的運動分析)cos(cos121221

11、eecosieiesinjeje12e0tee1nee)sin(1221tee);cos(1221 neeteedtdedtdllll nteeedtldlll222 tAOelv 22elelaaatnAOtAOAO 平面機構(gòu)的運動分析4321llll1432llll141133134321242322cos2)cos(2cos2l ll ll lllll0cos2coscos2sinsin214121242322341133131l lllllllll l0cossin33CBACBCBAAtg22232平面機構(gòu)的運動分析tttlll222111333eee23332111eeeettLL

12、)sin()sin(21112333ll)sin()sin(23321113LL4321llll032223111eeeettLL)sin()sin(32223111LL)sin()sin(32231112LL平面機構(gòu)的運動分析tnntnlllll222222211213333323eeeee 2333233232222221121eeeeeeeetnnnLLLL22221121233323323)cos()sin()cos(llll)sin()cos()cos(23323323222211213lllltttlll222111333eee)sin()cos()cos(322323322223

13、11212llll平面機構(gòu)的運動分析)sincos(jiellil3213421iiilllleee3322113342211sinsinsincoscoscoslllllll111333222111333222coscoscossinsinsinllllll321332211iiillleee332112333322222211iiiiiillillileeeee323333322222221211323333322222221211sincossincossincossincossincosllllllllll平面機構(gòu)的運動分析1133221143322sinsinsincoscoscos

14、lllllll3322113342211sinsinsincoscoscoslllllll111333222111333222coscoscossinsinsinllllll111113233223322cossincoscossinsinllllll1111111323332223332223233223322sincossinsincoscoscoscossinsinllllllllll平面機構(gòu)的運動分析BA 1BAA1BA1dtdAAdtdBB 平面機構(gòu)的運動分析)90sin(sinsin)90cos(coscos2021120211balybalxPP212021120211)90cos(coscos)90sin(sinsinbalbalyxvvPPPyPx2221202112021122021120211)90sin(sinsin)90cos(coscos0)90cos(coscos)90sin(sinsinbalbalbalbalyxaaPPPyPx 平面機構(gòu)的運動分析 基本思路基本思路： 由機構(gòu)組成原理可知，任何平面機構(gòu)都可以由機構(gòu)組成原理可知，任何平面機構(gòu)都可以分解為分解為級機構(gòu)和基本桿組兩部分。因此，只要分級機構(gòu)和基本桿組兩部分。因此，只要分別對別對級機構(gòu)和常見的基本桿組進行運動分析并編級機構(gòu)和常見的基本桿組進行運動分析并編制成相應(yīng)