《机械原理》课程教学课件（讲稿）第3章 平面机构的运动分析（the Kinematic Analysis of Planar Mechanisms）

第三章平面机构的运动分析(the Kinematic Analysis of Planar Mechanisms

第三章 平面机构的运动分析 (the Kinematic Analysis of Planar Mechanisms)

一、教学内容1、了解机构运动分析的目的和方法。2、掌握速度瞬心的概念及瞬心位置的确定方法。3、会用速度瞬心法对平面机构进行速度分析。4、了解矢量图解法对作机构的运动分析。5、了解用解析法作机构的运动分析。二、 重点1、瞬心位置的确定（三心定理）2、用瞬心法求构件的运动速度

1、了解机构运动分析的目的和方法 。 2、掌握速度瞬心的概念及瞬心位置的确定方法 1、了解机构运动分析的目的和方法。 。 2、掌握速度瞬心的概念及瞬心位置的确定方法。 4、了解矢量图解法对作机构的运动分析 。 4、了解矢量图解法对作机构的运动分析。 一、教学内容 二、重点 1、瞬心位置的确定（三心定理） 2、用瞬心法求构件的运动速度 3、会用速度瞬心法对平面机构进行速度分析 。 3、会用速度瞬心法对平面机构进行速度分析。 5、了解用解析法作机构的运动分析 。 5、了解用解析法作机构的运动分析

S 3-1机构运动分析的目的和方法

§3-1 机构运动分析的目 的和方法

一、机构运动分析的目的已知求解原动件的运动规律从动件的运动规律（位移，速度，加速度）确定构件运动空间已有机构研究对象进行构件干涉校验新设计机构确定从动件位移、速度和加速度等是否满足要求BSp,V,ap92,02,65S3,V3,a3S43

一、机构运动分析的目的 1 l1 l2 e a b s3 , v3 , a3 2 , 2 , 2 D sD , vD , aD A B C 1 2 3 4 研究对象 已有机构 新设计机构 确定构件运动空间 进行构件干涉校验 确定从动件位移、速度和加速度等是否满足要求 原动件的运动规律 求解 从动件的运动规律（位移，速度，加速度） 已知

二、机构运动分析的方法图解法通过绘图的方式求解某构件或构件上某点的运动参数优点常用方法缺点形象繁琐常用方法直观解析法速度瞬心法失量方程图解法P13Vc虚拟样机法BVc=OLAP130试验法RO43

二、机构运动分析的方法 缺点 繁琐 常用方法 常 用 方 法 图解法 解析法 虚拟样机法 通过绘图的方式求解某构件或构件上某点的运动参数 优点 形象 直观 速度瞬心法 矢量方程图解法 A B C 1 2 3 4 1 vC P13 vC =1 lAP 13 试验法

图解法优点：精度高用数学表达式表示机构中已知尺寸参数和运动缺点：直观性差常用方法解析法变量与未知运动量之间的关系，然后求解。常用方法：失量方程法lcos+cosP2=Sc虚拟样机法P2,Sclsing+l,sin,=LOSAC试验法CScE2,Vcs

用数学表达式表示机构 中已知尺寸参数和运动 变量与未知运动量之间 的关系，然后求解。 优点：精度高 缺点：直观性差 常用方法：矢量方程法 1 1 2 2 1 1 2 2 cos cos sin sin 0 C l l s l l      + =   + = 2 , C  s 2 , C  v A B C 1 2 3 4 l2 l1 sC 1 1 2 𝜀2, 𝑣𝐶 常 用 方 法 图解法 解析法 虚拟样机法 试验法

145.图解法95.090.0180.0270.0常用方法2014-00-262224:56hahsitLasURunAngie (dag)解析法优点：形象、直观用软件建立机构的虚拟样机模型，通缺点：需要额外掌握一种软件虚拟样机法过仿真分析获得待求运动量的数值。常用软件：ADAMS,solidworks试验法

常 用 方 法 图解法 解析法 虚拟样机法 试验法 用软件建立机构的 虚拟样机模型，通 过仿真分析获得待 求运动量的数值。 优点：形象、直观 缺点：需要额外掌握一种软件 常用软件：ADAMS,solidworks

S 3-2用速度瞬心法对机构进行速度分析

§3-2 用速度瞬心法对机 构进行速度分析

一、瞬心的概念互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点称为速度瞬心绝对速度相等的点（等速重合点）大小相等，方向相同瞬心即瞬时转动中心，换句话说任意瞬时位置两构件的相对运动可看作是绕瞬心的相对转动。AVA142AP(42)01212其它点的相对运动为绕瞬心的相对转动。卫P120Vi(v2)速度瞬心

互作平面相对运动的两构件上， 瞬时速度相等的重合点称为速度瞬心，简称瞬心。 一、瞬心的概念 绝对速度相等的点(等速重合点） 瞬心即瞬时转动中心，换句话说， 任意瞬时位置两构件的相对运动 可看作是绕瞬心的相对转动。 1 2 12 1 A A P A = 12 v l  大小相等，方向相同 1 2 P12 vA1A2 A1 (A2 ) P ij 12 速度瞬心 1 2 P 12 其它点的相对运动为绕瞬心的相 对转动。 v1 (v2 )

一、瞬心的概念其它点的相对运动为绕瞬心的相对转动。VAA2B;(B2)B:(B,)4VA1.42福AYAVB1B2VBB2(42)(42)22P12P12

1 2 P12 vA1A2 A1 (A2 ) vB1B2 B1 (B2 ) 其它点的相对运动为绕瞬心的相对转动。 一、瞬心的概念 1 2 P12 vA1A2 A1 (A2 ) vB1B2 B1 (B2 )