机械原理-平面机构的运动分析ppt课件

拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
机械原理平面机构运动分析
51、山气日夕佳，飞鸟相与还。 52、木欣欣以向荣，泉涓涓而始流。
53、富贵非吾愿，帝乡不可期。 54、雄发指危冠，猛气冲长缨。 55、土地平旷，屋舍俨然，有良田美 池桑竹 之属， 阡陌交 通，鸡 犬相闻 。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活Байду номын сангаас来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿

机构具有确定运动的条件： F＞0且当F=主动件数目。
三、计算自由度时应注意的问题
1.复合铰链——两个以上的构件在同一处用转动副连接。
2 1
k个构件用复合铰链连接， 则转动副数目为:（k-1)
3
1
2
3
例：计算n圆=7盘, 锯主体机构的自由度。 解： A、B、C、D处有复合铰链，
PL=10 F=3n-2 PL-PH =3×7-2×10-0
例：绘制冲床机构的运动简图。
§2-3 平面机构的自由度
一、机构的自由度 1.自由度及约束
自由度——机构或构 件所具有的独立运动参数的 数目。
约束——对独立运动的 限制。 一个作平面运动的 自由构件具有三个 自由度。
2.平面机构自由度计算
构件组成运动副后，其 独立运动受到约束，自由度 将减少。
移动副：引入两个约束 （一个移动、一个转动）
以图2.10 所示，一偏心轮曲柄滑块机构为例，说明机 构运动简图的绘制方法。
图2.10 偏心轮曲柄滑块机构 图2.11 对应的机构运动简图
例题2.12：绘制图示颚式破碎机的运动简图 分析：该机构有6个构件和7个转动副。
图2.12 颚式破碎机构
图2.13 对应的机构运动简图
例：绘制机构运动简图。
=1
2.局部自由度——与整 个机构运动无关的自由度（ 即多余的）。
计算时，应排 除局部自由度。
常见于凸轮机构滚子从动件以及类似将滑动摩擦变为滚 动摩擦的情况中。
3.虚约束——对机构的运动不产生实际约束效果的重复约 束。
计算时，应除取虚约束（包括有关的构件及运动副）
虚约束常见于以下情况(：虚约束）1'
1
（1）两构件之间形成多个导路平行的移动副。

2
P ω2 12
3ω3
1
P23
P13
ωi /ωj ＝P1jPij / P1iPij
结论:
①两构件的角速度之比等于绝对瞬心至相对
瞬心的距离之反比。
②角速度的方向为：
相对瞬心位于两绝对瞬心的同一侧时，两构件转向相同。 相对瞬心位于两绝对瞬心之间时，两构件转向相反。
4.用瞬心法解题步骤 ①绘制机构运动简图湘潭大；学专用 ②求瞬心的位置； ③求出相对瞬心的速度;
解：瞬心数为：N＝n(n-1)/2＝15 n=6
1.作瞬心多边形圆
湘潭大学专用
2.直接观察求瞬心 P24
3.三心定律求瞬心
∞
1 6
5 4
P36 P26
2
P35
P25
2
P12
3 P13
P46 P45
4
P34 3
P23
5
P14 1
P15
∞ P16
6 P56
四、速度瞬心在机构速度分析中的应用
1.求线速度。
a)铰链机构 湘潭大学专用
已知构件2的转速ω2，求构件4的角速度ω4 。
解：①瞬心数为 6个
②直接观察能求出 4个
P13
余下的2个用三心定律求出。
③求瞬心P24的速度 。
VP24
P23 3
2 ω2
VP24＝μl(P24P12)·ω2 VP24＝μl(P24P14)·ω4
P24 P12
1
P34
4ω4
P14
在任意点p’作图使aA＝μap’a’
求得：aB＝μap’b’ atBA＝μab”b’
b”
a’
方向: b” → b’
b’

机械原理ppt课件•机械原理概述•机构的结构分析•平面机构的运动分析•平面机构的力分析目录•机械的效率和自锁•机械的平衡与调速01机械原理概述机械原理的定义与意义定义机械原理是研究机械中机构的结构和运动，以及机器的结构、受力、质量和运动的学科。

意义机械原理是机械工程学科的基础理论，对于培养机械类高级工程技术人才的全局知识、创新能力和工程实践能力具有重要作用。

机械原理的研究对象和任务研究对象以机器与机构为研究对象，研究其结构、运动学、动力学和性能等方面的问题。

任务揭示机器与机构的工作原理，研究其设计理论和方法，为机械产品的创新设计和制造提供理论和技术支持。

机械原理的发展历程古代机械原理主要依赖于经验和直观，缺乏系统的科学理论。

近代机械原理随着数学、力学等学科的发展，机械原理开始形成较为完整的理论体系。

现代机械原理随着计算机科学、控制论、信息论等学科的交叉融合，机械原理的研究领域不断扩展，研究方法不断更新。

02机构的结构分析包括构件、运动副和约束等，是机构的基本组成部分。

机构组成要素两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为运动副。

根据接触形式的不同，运动副可分为低副和高副两类。

运动副对机构中构件的运动所加的限制称为约束。

约束反力是约束对构件的作用力，其方向与构件的运动趋势相反。

约束机构组成要素及运动副机构运动简图及表示方法机构运动简图用规定的符号和线条表示构件和运动副，并按一定比例画出各运动副的相对位置及与构件连接的几何关系，这种表示机构结构的图形称为机构运动简图。

表示方法在机构运动简图中，构件用直线或折线表示，长度按比例绘制；运动副用规定的符号表示，如转动副用“○”表示，移动副用“→”表示等。

机构具有确定运动的条件机构自由度的计算机构自由度是机构中所有活动构件的自由度数之和减去约束数。

在计算自由度时，需要注意复合铰链、局部自由度和虚约束的处理方法。

原动件的选择原动件是机构中主动独立的运动单元，其选择应根据机构的使用要求、动力源的特性以及机构的类型等因素综合考虑。