【正文】 (低副數(shù) ) (高副數(shù) ) 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 例題 1－ 2 繪制偏心泵的運(yùn)動(dòng)簡圖 分析：該例題中共有四個(gè)構(gòu)件 ， 三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副 ， 一個(gè)移動(dòng)副 。F University ： （ 1）分析機(jī)械的動(dòng)作原理、組成情況，認(rèn)清原動(dòng)件、從動(dòng)件和機(jī)架； （ 2）沿著動(dòng)作傳遞路線，逐一分析每兩個(gè)構(gòu)件間相對運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，以確定運(yùn)動(dòng)副的類型和數(shù)目； （ 3）選擇合適的投影面，選擇與機(jī)械的多數(shù)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)平面相平行的平面作為繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的投影面； （ 4）選擇合適的比例尺，定出各運(yùn)動(dòng)副的相對位置，并用規(guī)定的符號和簡單線條，繪制出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。F University 三、構(gòu)件簡圖的表示方法： ： 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。若兩構(gòu)件之一為機(jī)架，則應(yīng)把代表機(jī)架的構(gòu)件畫上斜線。F University 四、機(jī)構(gòu) ：在運(yùn)動(dòng)鏈中，如果將其中某一構(gòu)件加以固定而成為機(jī)架，則該運(yùn)動(dòng)鏈便成為機(jī)構(gòu)。 ) 低副 ：面接觸的運(yùn)動(dòng)副（應(yīng)力低，具有 1個(gè)自由度） 平面機(jī)構(gòu)中的低副有轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副兩種。F University 二、運(yùn)動(dòng)副 :兩構(gòu)件直接接觸而組成的可動(dòng)聯(lián)接稱為 運(yùn)動(dòng)副 。 ：構(gòu)件所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的數(shù)目（或確 定構(gòu)件位置所需要的獨(dú)立參變量的數(shù)目）叫 構(gòu) 件的自由度 。 例如：在 xoy坐標(biāo)系中，構(gòu)件 AB可沿 x軸、 y軸方向移動(dòng)和繞平面內(nèi)某點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)。 ：兩構(gòu)件上組成運(yùn)動(dòng)副的直接接觸部分 稱為 運(yùn)動(dòng)副元素 。 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。 :機(jī)構(gòu)中按給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件稱為原動(dòng)件。 （ a） （ b） 1 2 2 2 1 1 1 2 2 1 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 三、構(gòu)件簡圖的表示方法： ： 具有三個(gè)運(yùn)動(dòng)副元素的構(gòu)件可用三條直線連接三個(gè)運(yùn)動(dòng)副元素組成的三角形來表示 ， 如圖所示 。從原動(dòng)件開始，按傳動(dòng)順序標(biāo)出各構(gòu)件的編號和運(yùn)動(dòng)副代號，在原動(dòng)件上標(biāo)出箭頭以表示其運(yùn)動(dòng)方向。 原動(dòng)件是 一個(gè)偏心輪 ， 其上有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副 。F University 一、平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算公式 hl23 PPnF ???活動(dòng)構(gòu)件數(shù)目 低副數(shù)目 高副數(shù)目 ： 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 例１ ３：如圖所示的圓盤據(jù)主體機(jī)構(gòu)。 1 2 3 4 A B C D E F 1 2 3 A B C D E AB＝ CD＝ EF 特別注意 ：此例存在虛約束的幾何條件是： 虛約束的本質(zhì)是什么 ? 從運(yùn)動(dòng)的角度看 ,虛約束就是 “ 重復(fù)的約束 ” 或者是 “ 多余的約束 ” 。 只有一個(gè)運(yùn)動(dòng)副起約束作用 ,其它各處均為虛約束 。 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。 正確處理方法：將引起虛約束的構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副除去不計(jì)。F University 一、速度瞬心及其求法： ： （ 1） 絕對瞬心：瞬心點(diǎn)的絕對速度為零則為絕對瞬心 。 P12 1 2 P12 1 2 n V?21 P12 1 2 n V?21 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。 ? 瞬心多邊形法 1 2 3 4 P12 P14 P13 P24 P23 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 二、瞬心在速度分析上的應(yīng)用： ： （ 1） 凸輪機(jī)構(gòu)：已知凸輪的尺寸 ， 瞬時(shí)位置及 ω1求推桿速度 2VLP uPPV ??? 1213112 ?2V = 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 三、速度瞬心法的優(yōu)缺點(diǎn)： 瞬心法缺點(diǎn)： 不適用多桿機(jī)構(gòu)； 如瞬心點(diǎn)落在紙外，求解 不便；速度瞬心法只限于對速度進(jìn)行分析 , 不能分析機(jī)構(gòu)的加速度；精度不高。 1） 速度多邊形： 分析： 1個(gè)構(gòu)件 AB， 已知 的大小 、 方向及 的方向線 ， 求 的大小和 ω。 ②過速度極點(diǎn) p的速度矢量代表該點(diǎn)的絕對速度，方向?yàn)?p指向該點(diǎn)； ③ 連接兩絕對速度矢量端的矢量代表構(gòu)件上相應(yīng)兩點(diǎn)間的相對速度， 其指向與速度的下角標(biāo)相反； ④同一構(gòu)件上點(diǎn)的速度多邊形與構(gòu)件圖上的對應(yīng)點(diǎn)呈相似形，且字母順序相同，前者相對于后者沿 ω方向轉(zhuǎn)九十度。 ；?? p’,作向量 39。 A ? B ? Ｃ ? ttCBnCBBtCAnCAAC aaaaaaa ??????： ？ √ √ 從 C指向 A 大小 方向 √ ?AC ？ ？ √ √ √ √ ？ 從 C指向 B ）（ 239。 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。Υ papmmsmpavvsmnlvvAOAA，作向量）選速度極點(diǎn)））作速度多邊形；選32301.222????????????p a 4） 建立向量方程式： BAAB VVV ??？ √ √ ?AB 大小 方向 ？ √ b （順時(shí)針方向）sr a dmmvablvsmvpbvABBAB32 0 0 03 ????????????第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。39。F University 例 題 C、 D、 E三點(diǎn)的速度及加速度 。F University 兩構(gòu)件上重合點(diǎn)間的速度及加速度的關(guān)系： 1） 速度多邊形： 分析：已知機(jī)構(gòu)的尺寸 、 瞬時(shí)位置 、 角速度 ， 求構(gòu)件 4上 B點(diǎn) 的速度及構(gòu)件 4的角速度 。Ψ 2 166。3bpa Ba? p’， 作向量 39。 2 3 b 39。 1).vB=ω 1*LAB 2).uv=vB/pb 3).選速度極點(diǎn) p,作向量 pb 4).建立矢量方程式 : CBBC VVV ??？ 水平 ?AB ?1?LAB ？ ?BC 5).求 vD,(根據(jù)速度影象原理求 ) P ? b VB c VC VCB d VD vD=pd*uv 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。F University 二、用矢量方程圖解法作機(jī)構(gòu)的速度及加速度分析： 2 3 4 5 6 1 A B C D E F ?1 ?1 aB r DDk DDDtDnD aaaaa 4545455 ????c39。（順時(shí)針） （逆時(shí)針） ????BCalu 39。22?第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。 b39。F University 二、用矢量方程圖解法作機(jī)構(gòu)的速度及加速度分析： ua作加速度多邊形 。 第一章 平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析 Northwest Aamp。 3bp： tBnBrBBkBBBB aaaaaa 44343434 ?????？ √ √ 大小 方向 √ ？ √ √ ？ √ ？ （ ∥ BC ） √ b 4 39。 由理論力學(xué)可知：動(dòng)點(diǎn)的絕對加速度等 于牽連加速度 ， 相對加速度和科 氏加速度三者的向量和 。Ψ 2 166。Υ p a b