第二章平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)與分析(編輯修改稿)
2024-08-24 05:57 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 例1：凸輪機(jī)構(gòu)，求各瞬心及V2。例2：四桿機(jī)構(gòu)，知各桿長(zhǎng)及ω1，求各瞬心及ω3。三心定理推廣（圖解）例3：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，知各桿長(zhǎng)及ω1，求各瞬心及VC。例4：齒輪連桿機(jī)構(gòu)，三個(gè)齒輪節(jié)圓作純滾，由P13求輪1與輪3角速度比ω1/ω3。（4）瞬心法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：作簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)的速度分析方便、直觀。缺點(diǎn)：對(duì)復(fù)雜機(jī)構(gòu)不易很快求得瞬心，且不能作機(jī)構(gòu)加速度分析。2）相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法（1）同一構(gòu)件上兩點(diǎn)間的速度、加速度求法（剛體的平面運(yùn)動(dòng)）基本原理：剛體作平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，可看成此剛體隨基點(diǎn)（運(yùn)動(dòng)已知點(diǎn)）的平動(dòng)（牽連運(yùn)動(dòng)）和繞基點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)（相對(duì)運(yùn)動(dòng)）的合成。圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知機(jī)構(gòu)位置、各構(gòu)件長(zhǎng)度及曲柄1的角速度ω1和角加速度ε1，求連桿2的角速度ω2和角加速度ε2和E點(diǎn)C點(diǎn)的速度、加速度Vc、ac、VE、aE及ωε3。解：1．選機(jī)構(gòu)比例尺μL繪出該位置機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖2．速度分析***** 3．加速度分析 討論：1．任意點(diǎn)的絕對(duì)向量都從極點(diǎn)指向該點(diǎn)，并表示同名點(diǎn)的絕對(duì)速度和絕對(duì)加速度。，其指向與相對(duì)速度或相對(duì)加速度角標(biāo)相反，如表示、表示。3．極點(diǎn)ρ或π表示構(gòu)件上速度（加速度）為0的點(diǎn)。 極點(diǎn)ρ或π即為構(gòu)件上絕對(duì)速度（絕對(duì)加速度）瞬心。 通常ρ、π不重合。4．由于牽連運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)，ω、ε為絕對(duì)角速度和絕對(duì)角加速度角。5．機(jī)構(gòu)只有一個(gè)原動(dòng)件時(shí)，其ω1的大小只影響圖形比例尺，不影響速度圖形的形狀。當(dāng)ε1=0，也不影響加速度圖形的形狀。6．相似原理： 構(gòu)件BCE和圖形bce及b’c’e’相似，且字母順序相同。稱圖形bce為構(gòu)件BCE的速度影像圖形b’c’e’為構(gòu)件BCE的加速度影像用處：已知同一構(gòu)件上不同兩點(diǎn)的速度、加速度的大小方向，利用相似原理作相似圖形且字母順序一致，可直接求出該構(gòu)件上第3點(diǎn)的速度和加速度大小、方向。注1．相似原理僅適用于同一構(gòu)件上的不同點(diǎn)，而不適用于不同構(gòu)件上的點(diǎn)。2．速度多邊形用小寫(xiě)字母，加速度多邊形用小寫(xiě)字母加“’”、“’’”表示，機(jī)構(gòu)用大寫(xiě)字母表示。（2）構(gòu)成移動(dòng)副的兩構(gòu)件重合點(diǎn)的速度、加速度求法（點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)）基本原理：點(diǎn)的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)是牽連運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的合成。機(jī)構(gòu)如圖示，已知機(jī)構(gòu)位置、各構(gòu)件長(zhǎng)度及曲柄速度ω1，求構(gòu)件3的ω3和ε3。1．速度多邊形，求ω3大小 ？ ω1LAB ? 方向 ⊥BC ⊥AB //導(dǎo)路BC2．加速度多邊形，求ε3大小 ? ?方向 B→C ⊥BC B→A ⊥BC //導(dǎo)路BC －科氏加速度大?。?，－牽連角速度方向：沿轉(zhuǎn)90度產(chǎn)生條件：牽連運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)為移動(dòng)。例1：機(jī)構(gòu)如圖示，現(xiàn)已作出部份速度、加速度多邊形。在已給的多邊形及機(jī)構(gòu)圖上求：1）構(gòu)件3上速度為Vx的點(diǎn)XXX3；2）構(gòu)件2上加速度為0的點(diǎn)Q的位置，并求VQ；3）構(gòu)件2上速度為0的點(diǎn)I的位置，并求aI；解3）構(gòu)件2上速度為0的點(diǎn)I的位置，并求aI；例2：分析圖示機(jī)構(gòu) 求、的思路求解步驟：VB=LABω1已知B → C → E↓ ↓F3 → F5（F4）求C點(diǎn)：第1類基本原理: 求E、F3點(diǎn)，相似原理:由B、C點(diǎn)，求E點(diǎn)；由C、D點(diǎn)，求F3點(diǎn)；求F5（F4）點(diǎn)：第1類、2類基本原理綜合應(yīng)用。大小 ? ∨ ? ∨ ? ?方向 ? ∨ ⊥FE ∨ //導(dǎo)路 ?例3：機(jī)構(gòu)如圖示，求C3點(diǎn)速度（擴(kuò)大構(gòu)件法）3）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析解析法(課程設(shè)計(jì)討論)（1）回路法； （2）計(jì)算機(jī)模塊化法167
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