第3章_平面机构的运动分析.doc

第三章 平面机构的运动分析 教学目的：（1）能用速度瞬心法对平面机构进行速度分析； （2）了解矢量方程图解法对Ⅱ级机构进行运动分析； （3）了解解析法对Ⅱ级机构进行运动分析。 课时安排：2h 重点难点：重点—平面机构速度瞬心的求法及应用。 §3-1 机构运动分析的目的和方法 一、机构运动分析的目的 运动分析：就是对机构的位移（包括轨迹）、速度和加速度进行分析。 位移分析：可以确定机构运动时所需的空间；判断各构件之间是否会互相干涉；确定机构中从动件的行程；考察构件上某一点能否实现预定的位置或轨迹要求。 速度分析：可以了解从动件的速度变化规律能否满足工作要求；还是加速度分析的必要前提。 加速度分析：是计算构件惯性力和研究机械动力性能的必要前提。 二、机构运动分析的方法 1．图解法：速度瞬心法、矢量方程图解法 2．解析法： 按所使用的数学工具分：方程矢量法、矩阵法、复数矢量法 按机构运动分析的本质：针对不同机构建立适合该机构的具体数学模型；把机构视为一个质点，以杆长为约束建立非线性方程，进行求解；基于机构组成原理的杆组法。 §3-2 用速度瞬心法作机构的速度分析 一、速度瞬心 速度瞬心：相互作平面相对运动的两构件在任意瞬时其相对运动速度为零的重合点。 瞬心的分类：按瞬心的绝对速度是否为零可分为两种：绝对瞬心（绝对速度为零的瞬心）和相对瞬心（绝对速度不为零的瞬心）。 二、机构中瞬心的数目 每两个构件存在一个瞬心，设由n个构件组成的机构总的瞬心数为N，根据排列组合可得： 三、机构中瞬心位置的确定 1．通过运动副直接相联的两构件的瞬心 1） 以转动副相联接的两构件的瞬心 2） 以移动副相联接的两构件的瞬心 3） 以平面高副相联接的两构件的瞬心 2．不直接相联的两构件的瞬心 三心定理：三个彼此作平面运的构件共有三个瞬心，且位于同一直线上，即瞬心P 23与瞬心P 12、P 13位于同一直线。 四、瞬心在速度分析中的应用 1．铰链四杆机构 如图所示的平面四杆机构中, 已知原动件2以角速度w2等速度转动，长度比例μl。 现需确定机构在图示位置时从动件4的角速度w4。 2．曲柄滑块机构 3．凸轮机构 例3-1求下一机构的所有瞬心。 练习：