《燕大机械原理第3章复习.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《燕大机械原理第3章复习.ppt（14页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第三章：平面机构的运动分析和力分析 3.0 引言,运动分析的任务：根据机构尺寸及原动件已知运动规律，确定机构中从动件上某点的轨迹、位移、速度和加速度和构件的角位移、角速度及角加速度，了解已知机械的运动性能，为设计新的机械和研究机械的动力性能提供基础力分析的任务：确定运动副中的反力以及确定平衡力和平衡力矩运动分析的方法：图解法、解析法和实验法图解法形象直观、解法简单，但精度不高解析法精度高，但有时解析式复杂，工作量大,第三章：平面机构的运动分析和力分析 3.1 机构速度分析的瞬心法,图解法又可分为速度瞬心法、相对运动图解法和线图法瞬心（理论力学）：在任一瞬时，平面图形内速度等于零的点称为瞬时速度
2、中心瞬心（机械原理）：当两构件i,j做平面相对运动时，在任一瞬时，都可以认为它们是绕某一重合点作相对转动，而该重合点则称为瞬时速度中心,简称为瞬心，以Pij表示。（相对运动两构件上相对 速度为零的重合点）,第三章：平面机构的运动分析和力分析 3.1 机构速度分析的瞬心法,绝对瞬心：等速重合点的绝对速度为0相对瞬心：等速重合点的绝对速度不为0瞬心法：利 用 机构的瞬时速度中心来求解机构的运动问题瞬心的数目：K=N(N-1)/2思考：N个构件组成的机构具有多少绝对瞬心？瞬心位置的确定1.构成运动副的两构件的瞬心（观察法）1.1 转动副,第三章：平面机构的运动分析和力分析 3.1 机构速度分析的瞬心
3、法,1.2 移动副 1.3 纯滚动高副 1.4 既有滚动有用滑动的高副,2.未构成运动副的两构件（三心定理）作平面运动的三构件的三个瞬心位于同一条直线上瞬心确定技巧：同号相消,Pij,k,Pik,Pjk,瞬心数N4(41)26 直接观察求出4个瞬心,用三心定理确定其余2个瞬心,P12、P23、P13 P14、P34、P13,P13,P12、P14、P24 P23、P34、P24,P24,瞬心P13的速度 VP13l(P13P14)1l(P13P34)3,31(P13P14)(P13P34),机构瞬时传动比,第三章：平面机构的运动分析和力分析 3.1 机构速度分析的瞬心法,用瞬心法解题步骤 绘制
4、机构运动简图 确定瞬心位置 求构件绝对速度V或角速度 瞬心法的优缺点 适合于求简单机构的速度，机构复杂时因瞬心数急剧增加而使求解过程复杂 有时瞬心点落在纸面外，造成求解困难 不能用于机构加速度分析,第三章：平面机构的运动分析和力分析 3.1 机构速度分析的瞬心法,相对运动图解法，又名矢量方程图解法理论基础 1.刚体的平面运动可认为是随基点的平动和绕基点的相对转动的合成（应用于同一构件上多点速度与加速度分析）2.重合点的绝对运动可认为是动系的牵连运动和动点相对动系相对运动的合成（应用于由移动副连接的重合点速度与加速度分析）解题步骤 选择适当的作图比例尺,绘制机构位置图 列出机构中运动参数待求点与
5、运动参数已知点之间的运动分析矢量方程式 根据矢量方程式作矢量多边形 从封闭的矢量多边形中求出待求运动参数的 大小或方向,第三章：平面机构的运动分析和力分析 3.2 用相对运动图解法作机构的运动分析,联接p点和任一点的向量代表该点在机构图中同名点的绝对速度，指向为p该点。,联接任意两点的向量代表该两点在机构图中同名点的相对速度，指向与速度的下标相反。如bc代表vCB而不是vBC。常用相对速度来求构件的角速度。,速度多边形(Velocity polygon)的性质,abcABC，称abc为ABC的速度影像(Velocity image)，两者相似且字母顺序一致，前者沿方向转过90。,速度极点p代表
6、机构中所有速度为零的点的影像。,加速度多边形(Acceleration polygon)的性质,联接点和任一点的向量代表该点在机构图中同名点的绝对加速度，指向为该点。,联接任意两点的向量代表该两点在机构图中同名点的相对加速度，指向与加速度的下标相反。如ab代 表aBA而不是aAB。常用相对切向加速度来求构件的角加速度。,abcABC，称abc为ABC的加速度影像，两者相似且字母顺序一致。,加速度极点代表机构中所有加速度为零的点的影像。,两构件上重合点之间的运动关系,转动副,移动副,重合点,重合点,第三章：平面机构的运动分析和力分析 3.2 用相对运动图解法作机构的运动分析,哥氏加速度的存在及其
7、方向的判断,用移动副联接的两构件若具有公共角速度，并有相对移动时，此两构件上瞬时重合点的绝对加速度之间的关系式中有哥氏加速度ak。,判断下列几种情况取B点为重合点时有无哥氏加速度ak。,牵连运动为平动，无ak,牵连运动为平动，无ak,牵连运动为转动，有ak,牵连运动为转动，有ak,用解析法求机构的位置、速度和加速度,第三章：平面机构的运动分析和力分析 3.3 用解析法作机构的运动分析,复数矢量法：是将机构看成一封闭矢量多边形，并用复数形式表示该机构的封闭矢量方程式，再将矢量方程式分别对所建立的直角坐标系取投影。,矢量的复数表示法：,已知各杆长分别为求：,解：1、位置分析，建立坐标系,封闭矢量方程式：,以复数形式表示：,（a）,欧拉展开：,整理后得：,(a),第三章：平面机构的运动分析和力分析 3.4 平面机构的力分析,机构力分析的目的：根据已知的机构尺寸、质量分布、原动件的运动规律和构件所受到的外力，求解：运动副反力及为保证原动件按给定运动规律运动而应加于其上的平衡力或平衡力矩。平衡力或平衡力矩是与作用在机械上的已知外力和各构件的惯性力相平衡的未知外力或外力矩，从而为进一步的机械设计、计算提供必要的资料和依据。内容：1.了解作用在机械上的力(驱动力和阻抗力的判别)；2.确定机构在运动时的惯性力和力矩；3.使用图解法对机构进行动态静力分析。,
