平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析(參考版)
2025-01-24 15:14本頁(yè)面
【正文】 GHF=3n2PLPH=3*62*81=1 C:復(fù)合鉸鏈 E： 虛約束 滾子為局部 自由度 推土機(jī)機(jī)構(gòu) ?F=3*52*7=1 鋸木機(jī)機(jī)構(gòu) ?F=3*82*111=1 ?平爐渣口堵塞機(jī)構(gòu) ?F=3*62*81=1 ?測(cè)量?jī)x表機(jī)構(gòu) ?F=3*62*81=1 縫紉機(jī)送布機(jī)構(gòu) ?F=3*42*42=2 。 P34?∞ P34?∞ 23P12P14P解 首先確定該機(jī)構(gòu)所有瞬心的數(shù)目 K = N（ N－ 1） / 2 = 4（ 4－ 1） / 2 = 6 求出全部瞬心 24P13PVP13 ∵ P13為構(gòu)件 3等速重合點(diǎn) 2 1 3 4 1?13P24PP34?∞ P34?∞ 23P12P14P求出 3的速度 ? ?1313313141PlPvvppv?? ??? ?lppv ?? 131413 ??1 2 3 K 例 3 圖示為一凸輪機(jī)構(gòu) ， 設(shè)各構(gòu)件尺寸為已知 ， 又已原動(dòng)件 2的角速度 ω2， 現(xiàn)需確定圖示位置時(shí)從動(dòng)件 3的移動(dòng)速度 V3。 ②瞬心多邊形法：構(gòu)件用點(diǎn)代替，瞬心用線段來(lái)代替。 （ 2） 原動(dòng)件 2以角速度 ω 2順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí) ， 求圖示位置時(shí)其他從動(dòng)件的角速度 ω 3 、 ω 4 。 其中一個(gè)瞬心將另外兩個(gè)瞬心的聯(lián)線分成與各自角速度成反比的兩條線段 。 t 1 2 n n t ?當(dāng)兩高副元素之間 既有相對(duì)滾動(dòng) ，又有相對(duì)滑動(dòng) 時(shí) —— 瞬心在過(guò)接觸點(diǎn)的公法線 nn 上 ，具體位置需要根據(jù)其它條件確定 。 2）以 移動(dòng)副 相聯(lián)的兩構(gòu)件的瞬心 —— 移動(dòng)副導(dǎo)路的垂直方向上的無(wú)窮遠(yuǎn)處。 ③ 相對(duì)回轉(zhuǎn)中心 。 特點(diǎn)： ① 該點(diǎn)涉及兩個(gè)構(gòu)件 。 ?絕對(duì)瞬心 － 重合點(diǎn)絕對(duì)速度為零 。 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的方法 ● 圖解法 ● 解析法 速度瞬心法 矢量方程圖解法 ?速度瞬心 (瞬心 ): 兩個(gè)互相作平面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的剛體（ 構(gòu)件 ） 上絕對(duì)速度相等的重合點(diǎn) 。 ? 速度分析 ① 通過(guò)分析 ， 了解從動(dòng)件的速度變化規(guī)律是否滿足工作要求 。 ③ 確定構(gòu)件 (活塞 )行程 ， 找出上下極限 位置 。 解：分析 局部自由度 1個(gè)虛約束 復(fù)合鉸鏈 1個(gè)虛約束 n = 8 F=3n2PlPh =3?82?11–1 =1 Pl = 11 Ph = 1 折疊傘機(jī)構(gòu) 折疊椅機(jī)構(gòu) 氣窗開(kāi)啟機(jī)構(gòu) 翻斗車機(jī)構(gòu) 思考 14 速度 瞬心及其在機(jī)構(gòu)速度分析上的應(yīng)用 一、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的目的 ? 位移 、 軌跡分析 A C B E D HE HD ① 確定機(jī)構(gòu)的位置 （ 位形 ） ， 繪制機(jī)構(gòu)位置圖 。 典型例題分析 可將機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖修改為 F=3n – 2Pl – Ph=3 3 2 41=0 F=3n – 2Pl – Ph=3 4 2 51=1 例 2 計(jì)算圖示機(jī)構(gòu)的自由度 ， DE//FG//HI,DH//EI,如有復(fù)合鉸鏈 、 局部自由度和虛約束 ， 需明確指出 。 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) 。 正確處理方法： 計(jì)算自由度時(shí)將局部自由度減去 。 若公法線方向 不重合 ， 將提供各 2個(gè)約束 。 3. 若兩構(gòu)件上某兩點(diǎn)之間的距離始終保持不變 ，也將帶入 1個(gè)虛約束 。 只有一個(gè)運(yùn)動(dòng)副起約束作用 ,其它各處均為虛約束 。 F=3n2 Pl – Ph =3 3 2 40=1 ▲ 兩構(gòu)件在幾處接觸而構(gòu)成移動(dòng)副且導(dǎo)路互相平行或重合 。 F=3n2 pl – ph =3 4 2 60=0 正確計(jì)算： ● 將因虛約束而減少的自由度再加上。 即： F=3n 2Pl Ph + P′ （ 2） 預(yù)先排除虛約束 ， 即將引起虛約束的附加構(gòu)件和與此構(gòu)件相關(guān)的運(yùn)動(dòng)副去除 。 F=3n2 pl – ph =3 3 2 40=1 F=3n2 pl – ph =3 4 2 60=0 機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu) 分析： E3和 E5點(diǎn)的軌跡重合 ， 引入一個(gè)虛約束 正確計(jì)算： F=3n2Pl – Ph + P′ =3 4 2 60+1=1 ?注意： 計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí) , 應(yīng)將 虛約束 除去不計(jì)。 （ 2）直接從機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式中減去局部自由度的數(shù)目 F＇。 ?注意： 計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí) , 應(yīng)將局部自由度除去不計(jì) 。 ★ 局部自由度 F′（ Pass
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