平面機(jī)構(gòu)的自由度和速度分析-閱讀頁(yè)
2025-02-05 15:14本頁(yè)面
【正文】 特定的幾何條件或結(jié)構(gòu)條件下 。 例 1 試審查圖示簡(jiǎn)易沖床的設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)圖是否合理 ？ 為什么 ？ 如不合理 ， 請(qǐng)繪出正確的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 。 畫箭頭的構(gòu)件為原動(dòng)件 。 ② 確定構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)空間 ， 判斷是否發(fā)生干涉 。 ④ 確定點(diǎn)的軌跡（連桿曲線）。 如牛頭刨床； ② 為加速度分析作準(zhǔn)備 。 —— 兩構(gòu)件的 瞬時(shí)等速重合點(diǎn) 二、速度瞬心 (Instantaneous Center of Velocity—— ICV) 1 2 A2(A1) B2(B1) P21 VA2A1 VB2B1 ?相對(duì)瞬心 － 重合點(diǎn)絕對(duì)速度不為零 。 瞬心的表示 —— 構(gòu)件 i 和 j 的瞬心用 Pij表示。 ② 絕對(duì)速度相同 ， 相對(duì)速度為零 。 三、機(jī)構(gòu)中瞬心的數(shù)目 ∵ 每?jī)蓚€(gè)構(gòu)件就有一個(gè)瞬心 ∴ 根據(jù)排列組合有 若機(jī)構(gòu)中有 N個(gè) 構(gòu)件 （ 包括機(jī)架 ） ， 則 ? ? 2)1(!2!2!2 ??????NNNNCKN四、機(jī)構(gòu)中瞬心位置的確定 ? 1）以 轉(zhuǎn)動(dòng)副 相聯(lián)的兩構(gòu)件的瞬心 1 2 P12 —— 轉(zhuǎn)動(dòng)副的中心。 1 2 P12 ∞ 直接接觸 3） 以 平面高副 相聯(lián)的兩構(gòu)件的瞬心 ?當(dāng)兩高副元素作 純滾動(dòng) 時(shí) —— 瞬心在接觸點(diǎn)上。 V12 1 2 P12 2. 不直接相聯(lián)兩構(gòu)件的瞬心位置確定 —— 三心定理 三心定理 ——(Kennedy’s theory) 三個(gè)彼此作平面平行運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的三個(gè)瞬心必位于同一直線上。 3 2 ?2 ?3 1 VK2 VK3 P12 P13 證明： (1) ?2 1 P23 P23 P23 VP23 ?3 (2) ?????????231332312232PPVPPVPP??2312231332PPPP????K(K2,K3) 五、用瞬心法進(jìn)行機(jī)構(gòu)速度分析 例 1 如圖所示為一平面四桿機(jī)構(gòu) ， （ 1） 試確定該機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)其全部瞬心的位置 。 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 兩種方法： ①三心定理。 瞬心 P1 P24用三心定理來求 P24 P13 3 2 4 1 ω4 ω2 1 2 3 4 P12 P34 P14 P23 P24 P13 3 2 4 1 ω4 ω2 P12 P34 P14 P23 ∵P 24為構(gòu)件 4等速重合點(diǎn) lplpppvppv????24144241222424??24122414422414241224pppppppp???????或構(gòu)件 2： 構(gòu)件 3： 同理可以求得 2312231332PPPP???2 1 3 4 1?4 1 2 3 例 2 ： 圖示為一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，設(shè)各構(gòu)件尺寸為已知，又已原動(dòng)件 1以角速度 ω 1，現(xiàn)需確定圖示位置時(shí)從動(dòng)件 3的移動(dòng)速度 V3。 解 ： 先求出構(gòu)件 3的瞬心 P23 ? ?lP ppv ?? ?? 2312223?P13→∞ n n 1 2 3 P12 P13→∞ P23 ? ?lP ppvv ?? ???? 231223 23★ 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件 機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù) =機(jī)構(gòu)自由度數(shù) F=3n(2Pl + Ph)=3n2Pl Ph ★ 計(jì)算 機(jī)構(gòu)自由度應(yīng)注意的事項(xiàng) 復(fù)合鉸鏈、局部自由度、虛約束 ★ 平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算 ★ 機(jī)構(gòu)的組成 ★ 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 構(gòu)件、運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)鏈、機(jī)構(gòu) 本章小結(jié) 本章重點(diǎn)： ? 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的測(cè)繪方法 ? 自由度的計(jì)算 ?速度瞬心法 ★ 速度瞬心法 ◆ 機(jī)構(gòu)中瞬心數(shù)目和位置的確定 ◆ 瞬心的應(yīng)用 ◆ 速度瞬心的定義 唧筒機(jī)構(gòu) 回轉(zhuǎn)柱塞泵 43123412縫紉機(jī)下針機(jī)構(gòu) 機(jī)構(gòu)模型 計(jì)算自由度 AEDEOFCGBF=3n2PLPH= 3*72*91=2 C：復(fù)合鉸鏈 E：虛約束 滾子為局部自由度 沖壓機(jī)構(gòu) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 F=3n2PLPH=3*92*122=1 ABCDFE E
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