江苏大学：《机械原理及设计》课程PPT教学课件（上）第二章 机构的运动分析

机械工程学院机械设计系 第二章 平面机构的运动分析 2024年11月1日

机械工程学院机械设计系 第二章 平面机构的运动分析 2024年11月1日

机械工程学院机械设计系 第一节 机构运动分析的目的和方法 第二节 速度瞬心法及其应用 第三节 用矢量方程解析法作平面机构的 运动分析 第四节 复杂平面机构的运动分析* 第二章 平面机构的运动分析

机械工程学院机械设计系 第一节 机构运动分析的目的和方法 第二节 速度瞬心法及其应用 第三节 用矢量方程解析法作平面机构的 运动分析 第四节 复杂平面机构的运动分析* 第二章 平面机构的运动分析

机械工程学院机械设计系 方法： 图解法： 解析法： 形象直观，但作图比较繁琐。 包括速度瞬心法和矢量方程图解法。 计算精度高，但建立数学模型较复杂。 机构的运动分析是在机构初步综合完成以后，为 考察机构运动性能或优化机构参数而进行的，也为研 究机构的动力性能提供必要的依据。 第一节 机构运动分析的目的和方法

机械工程学院机械设计系 方法： 图解法： 解析法： 形象直观，但作图比较繁琐。 包括速度瞬心法和矢量方程图解法。 计算精度高，但建立数学模型较复杂。 机构的运动分析是在机构初步综合完成以后，为 考察机构运动性能或优化机构参数而进行的，也为研 究机构的动力性能提供必要的依据。 第一节 机构运动分析的目的和方法

机械工程学院机械设计系 二、机构中瞬心的数目： n——构件数 目 一、速度瞬心：互相作平面相对运动的两构件上在任一 瞬时其相对速度为零或绝对速度相等的 重合点（即等速重合点）。 相对瞬心：该点的绝对速度不等于零; 绝对瞬心：该点的绝对速度为零； 用符号Pij表示构件i和构件j的瞬心。 第二节 速度瞬心法及其应用 图 1.2.1 速度瞬心的定义及表示 N = n(n −1)/ 2

机械工程学院机械设计系 二、机构中瞬心的数目： n——构件数 目 一、速度瞬心：互相作平面相对运动的两构件上在任一 瞬时其相对速度为零或绝对速度相等的 重合点（即等速重合点）。 相对瞬心：该点的绝对速度不等于零; 绝对瞬心：该点的绝对速度为零； 用符号Pij表示构件i和构件j的瞬心。 第二节 速度瞬心法及其应用 图 1.2.1 速度瞬心的定义及表示 N = n(n −1)/ 2

机械工程学院机械设计系 三、机构中瞬心位置的确定 （一）通过运动副直接相联的两构件的瞬心 1．以转动副联接的两构件：转动副的中心即为其瞬心;

机械工程学院机械设计系 三、机构中瞬心位置的确定 （一）通过运动副直接相联的两构件的瞬心 1．以转动副联接的两构件：转动副的中心即为其瞬心;

机械工程学院机械设计系 2. 以移动副联接的两构件: 瞬心应位于垂直于移动副 导路方向的无穷远处;

机械工程学院机械设计系 2. 以移动副联接的两构件: 瞬心应位于垂直于移动副 导路方向的无穷远处;

机械工程学院机械设计系 3．以平面高副联接的两构件: 如果高副两元素之间为纯滚动，则两高副元素的接 触点M即为两构件的瞬心； 如果高副两元素之间既作相对滚动，又有相对滑动， 则两构件的瞬心位于高副两元素在接触点处的公法线上。 图1.2.2通过运动副直接相联的两构件的瞬心确定

机械工程学院机械设计系 3．以平面高副联接的两构件: 如果高副两元素之间为纯滚动，则两高副元素的接 触点M即为两构件的瞬心； 如果高副两元素之间既作相对滚动，又有相对滑动， 则两构件的瞬心位于高副两元素在接触点处的公法线上。 图1.2.2通过运动副直接相联的两构件的瞬心确定

机械工程学院机械设计系 三心定理：作平面平行运动的 三个构件共有三个瞬心，且位 于同一直线上。 （二）不直接相联的两构件的瞬心 图1.2.3 三心定理确定不 直接相联的两构件的瞬心

机械工程学院机械设计系 三心定理：作平面平行运动的 三个构件共有三个瞬心，且位 于同一直线上。 （二）不直接相联的两构件的瞬心 图1.2.3 三心定理确定不 直接相联的两构件的瞬心

机械工程学院机械设计系 四、应用瞬心法作机构的速度分析 求解的关键在于确定这两个构件之间以及其与机架之 间的3个瞬心。 例题1.2.1 在图1.2.4所示的铰 链四杆机构中，设各构件的 尺寸均为已知，又知主动件1 以角速度等速回转，求构件3 与构件1的角速度比、构件2与 构件1的角速度比以及构件3 上C点的速度大小。 图1.2.4 铰链四杆机构的瞬心及应用

机械工程学院机械设计系 四、应用瞬心法作机构的速度分析 求解的关键在于确定这两个构件之间以及其与机架之 间的3个瞬心。 例题1.2.1 在图1.2.4所示的铰 链四杆机构中，设各构件的 尺寸均为已知，又知主动件1 以角速度等速回转，求构件3 与构件1的角速度比、构件2与 构件1的角速度比以及构件3 上C点的速度大小。 图1.2.4 铰链四杆机构的瞬心及应用

机械工程学院机械设计系 例题1.2.2 如图1.2.5所示的凸 轮机构，设已知各构件的 尺寸及凸轮的角速度，需求 从动件2的移动速度V。 图1.2.5 凸轮机构的瞬心及应用

机械工程学院机械设计系 例题1.2.2 如图1.2.5所示的凸 轮机构，设已知各构件的 尺寸及凸轮的角速度，需求 从动件2的移动速度V。 图1.2.5 凸轮机构的瞬心及应用