机械原理机构的运动分析(ppt文档).ppt

本章教学目标第七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。◆机构运动分析的方法位移分析●考察某构件或构件上某点能否实现预期的位置和轨迹要求●确定某些构件在运动时所需的空间●判断各构件之间是否发生运动干涉●确定机器的外壳尺寸速度分析●确定机构中从动件速度的变化能否满足工作要求●进行加速度分析及确定机器动能的前提加速度分析●进行构件惯性力计算的前提●对机械的强度、振动和动力性能进行计算提供依据3-1用速度瞬心作平面机构的速度分析三、机构中瞬心位置的确定◆不直接相联两构件的瞬心位置确定四、用瞬心法进行机构速度分析用瞬心法解题步骤●绘制机构运动简图●确定瞬心位置●求构件绝对速度V或角速度瞬心法优点速度分析比较简单。瞬心法的缺点●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●精度不高3-2用相对运动图解法对机构进行运动分析矢量方程图解法(相对运动图解法)：用运动合成原理列出构件上点与点之间的相对运动矢量方程，然后作图求解矢量方程。1.所依据的基本原理:运动合成原理：一构件上任一点的运动，可以看作是随同该构件上另一点的平动(牵连运动)和绕该点的转动(相对运动)的合成。vA联立方程同理●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。cc加速度多边形的性质c⑶两构件上重合点之间的运动关系(重合点法)①速度关系①加速度关系a科氏加速度的存在及其方向的判断t如图所示为一偏心轮机构。设已知机构各构件的尺寸，并知原动件2以角速度w2等速度转动。现需求机构在图示位置时，滑块5移动的速度vE、加速度aE及构件3、4、5的角速度w3、w4、w5和角速度a3、a4、a5。2.速度分析：(1)求vB:3.加速度分析(4)求aE6和a6矢量方程图解法小结典型例题一：如图所示为一摇动筛的机构运动简图。这是一种结构比较复杂的六杆机构(III级机构)。设已知各构件的尺寸，并知原动件2以等角速度w2回转。要求作出机构在图示位置时的速度多边形。1.确定瞬心P14的位置图解法的缺点●分析精度较低●加速度分析困难、效率低，不适用于一个运动周期的分析●不便于把机构分析与机构综合问题联系起来解析法思路●由机构的几何条件，建立机构的位置方程●将机构的位置方程对时间求一阶导数，得到机构的速度方程；对时间求二阶导数得到机构的加速度方程●求解方程，得到所需要的分析结果方法复数矢量法、矩阵法等。3.位置分析列机构矢量封闭方程一、复数矢量法位置分析矩阵法中速度矩阵的表达式用矩阵法求连杆上点P的位置、速度和加速度用解析法作机构的运动分析小结：四、典型例题分析◆典型例题分析——矢量方程解析法◆典型例题分析——矩阵法◆机构运动线图速度线图◆机构运动线图第三章平面机构的运动分析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,现需确定机构在图示位置时从动件4的角速度w4。如图所示凸轮机构，设已知各构件尺寸和凸轮的角速度w2，求从动件3的速度v3。