平面运动机构的解析分析
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第二章机构的运动分析• 2.1 对机构进行运动分析的目的和方法• 2.2 用速度瞬心法进行速度分析• 2.3 相对运动图解法• 2.4 解析法•2.1 对机构进行运动分析的目的和方法一、平面机构运动分析的目的1. 求解机构中某些点的运动轨迹或位移,确定机构的运动空间2.求解机构某些构件的速度、加速度,了解机构的工作性能3.为力分析作前期工作构件的惯性力与其加速度成正比,惯性力矩与其角加速度成正比。
二、运动分析的方法复数法矩阵法矢量法速度瞬心法相对运动图解法(一)图解法(二)解析法(三)实验法2.2 用速度瞬心法进行速度分析2.2.1 瞬心的基本概念2.2.2 用瞬心法进行机构的速度分析2.2.1 瞬心的基本概念一、瞬心概念二、平面机构瞬心的数目三、瞬心位置的确定在任一瞬时,两个作平面相对运动的构件都可以看成是围绕一个瞬时重合点作相对转动。
瞬时重合点若你站在机架上看是等速重合点或同速点瞬时回转中心瞬心一、瞬心A 1(A 2)B 1(B 2)12A2A1V B2B1V P 12平面运动两构件肯定存在一个相对速度为零,绝对速度相同的点.如果你站在机架上看那就是同速点二、平面机构瞬心的数目2(1)2NN N K C -==假设机构中含有N 个构件,每两个构件之间有一个瞬心,则全部瞬心的数目三、瞬心位置的确定1.两个构件之间用运动副连接的瞬心位置2.两个构件之间没有用运动副连接的瞬心位置1.两个构件之间用运动副连接的瞬心位置(1)两个构件用转动副连接时的瞬心位置(2)两个构件用移动副连接时的瞬心位置(3)两构件用平面高副连接时的瞬心位置12 P12P12P121122(1)两个构件用转动副连接时的瞬心位置P 1212∞(2)两个构件用移动副连接时的瞬心位置半径无穷大的转动副(3)两个构件用平面高副连接时的瞬心位置纯滚动连滚带滑2.两构件之间没有用运动副连接时的瞬心位置(1)三心定理(2)瞬心多边形法的步骤(1)三心定理作平面运动的三个构件有三个瞬心,且位于同一直线上。
第8章第5讲平面四杆机构的设计——解析法平面四杆机构是机械工程中常用的一种机构,它由4个连接杆组成,通过连接杆与铰链的连接方式,能够实现不同形式的运动。
平面四杆机构的设计可以采用解析法,该方法通过解析机构的运动学性质和机构参数,来确定机构的设计参数和结构尺寸。
在平面四杆机构的解析法设计中,首先需要确定机构的运动类型。
根据机构的运动要求和工作环境,可以选择不同的运动类型,如平行移动、旋转、复杂曲线轨迹等。
运动类型的选择将对机构的结构设计和参数确定产生重要影响。
接下来,需要确定机构的工作原理和结构特点。
根据机构的运动类型,可以选择不同的结构形式,如平行四杆机构、向心四杆机构、菱形四杆机构等。
不同的结构形式具有不同的运动学特性和工作原理,需要根据实际需求进行选择。
确定机构的杆件长度和角度。
在机构设计中,杆件的长度和角度是关键的设计参数。
杆件的长度决定了机构的尺寸和工作范围,而杆件的角度决定了机构的运动轨迹和运动特性。
通过分析机构的运动学方程和几何方程,可以确定机构的杆件长度和角度。
确定机构的铰链位置。
铰链的位置决定了杆件之间的连接方式和机构的运动特性。
通过分析机构的力学平衡条件和运动学方程,可以确定机构的铰链位置,使机构能够实现所需要的运动要求。
最后,进行机构的参数优化和结构优化。
根据机构的运动学性能和工作要求,可以对机构的结构参数进行优化,使机构的运动特性更加优秀。
同时,还需要对机构的结构进行优化,提高机构的强度和刚度,确保机构在工作过程中的可靠性和稳定性。
通过解析法进行平面四杆机构的设计,可以使机构的结构和性能更加合理和可靠。
这种设计方法具有简单易行、工程实用性强的特点,是一种常用的机构设计方法。
在实际的机械设计中,可以根据具体的需求和实际情况,采用解析法进行平面四杆机构的设计,以提高机构的性能和工作效果。
平面运动机构的解析分析
平面运动机构,又称平面机构,是把空间存在的弯曲运动转换成平面运动的机构。
它由轮,杆,连杆,卡盘和联接件等组成,可以实现运动变换,连接机构并使它们运动起来。
二、原理
平面运动机构的运动原理可以用描述其复杂运动变换的正确力学分析性表示,即依据关节运动的时间和位置特性,建立由它们之间关系的动力学分析。
按动力学研究,运动机构的运动变换可以表示为运动目标函数的求解。
这个函数由各个部分的动力学方程构成,而这些方程的参数由运动结构参数决定。
三、结构
平面运动机构的基本结构为外部驱动的线性滑动,内部铰接的斜杠摆动,以及马达和编码器等控制系统组成。
它由轮,杆,连杆,卡盘等零部件构成,由这些部件通过滑动和摆动或者滚动接触,实现精确、结实的连接,完成运动变换使得机构动起来。
四、应用
平面运动机构在工业机械领域有广泛的应用,主要用于连接某些空间存在的机构,把空间存在的弯曲运动转换成平面运动,实现变幅和变分功能,如滚针位置机构的工作,针对材料的运动机构等。
五、优点
平面运动机构具有结构简单,制造简便,安装调试简单,操作可靠,维护方便等优点,在工业领域受到广泛的认可和应用。
六、缺点
虽然平面运动机构各种优点,但它也有一些缺点,如它的运动受到限制,运动范围受到限制,性能受到限制,精确度受到限制等。
总结
平面运动机构是一种利用空间存在的机构把弯曲运动转换成平面运动的机构,它具有结构简单,制造简便,安装调试简单,操作可靠,维护方便等优点,广泛应用于工业生产领域。
但它也有一定的缺点,要求用户谨慎考虑选择性能要求,保证机构的精准性能。