机械原理与机械设计

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,典型例题一：,如图所示为一摇动筛的机构运动简图。设已知各构件的尺寸，并知,原动件2,以等角速度,w,2,回转。要求作出机构在图示位置时的速度多边形。,3-4瞬心法和矢量方程图解法的综合运用,作机构速度多边形的关键应首先,定点,C,速度,的方向。,定点,C,速度的方向关键是定出构件4的,绝对瞬心,P,14,的位置。,根据,三心定理,可确定构件4的绝对瞬心,P,14,。,对于某些复杂机构，单独运用瞬心法或矢量方程图解法解题时，都很困难，但将两者结合起来用，将使问题的到简化。,解题分析：,这是一种结构比较复杂的六

2、杆机构(III级机构)。,1,2,3,4,6,5,A,B,C,E,D,G,F,w,2,1,2,3,4,6,5,A,B,C,E,D,G,F,w,2,解题步骤：,1.确定瞬心,P,14,的位置,2.图解法求,v,C,、,v,D,1,2,3,4,5,6,K,=,N,（,N,1）/2,=6（61）/2=15,P,14,v,C,的方向垂直,P,16,P,15,P,64,P,45,p,e,b,d,c,3.利用速度影像法作出,v,E,典型例题二：,图示为由齿轮连杆组合机构。,原动齿轮2,绕固定轴线,O,转动，齿轮3同时与齿轮2和固定不动的内齿轮1相啮合。在齿轮3上的,B,点铰接着连杆5。现已知各构件的尺寸，

3、求机构在图示位置时构件6的角速度,w,6,。,P,13,为绝对瞬心,P,23,为相对瞬心,解：,k,g,3,g,2,a,c,P,13,P,23,(o,d,e),g,1,p,b,一、矢量方程解析法,1.,矢量分析的有关知识,其中：,l,矢量的模，,幅角，,各,幺矢量为：,则任意平面矢量的可表示为：,幺矢量单位矢量,矢量L的幺矢量，,切向幺矢量,法向幺矢量,，,x,轴的幺矢量,y,轴的幺矢量,L,j,i,y,x,e,t,e,n,i,j,e,3-5 用解析法作机构的运动分析,L,j,i,y,x,e,t,e,n,i,j,e,微分关系：,相对速度,相对加速度,将定杆长,L,对时间分别取一次导数和二次导数

4、，可得,A,点相对于,O,点的相对速度和相对加速度。,幺矢量,点积运算：,3.,位置分析,列机构矢量封闭方程,2.,用,矢量方程解析法作,平面机构的运动分析,图示四杆机构，已知机构各构件尺寸及原动件1的角位移,1,和角速度,1,，现对机构进行位置、速度、加速度分析。,分析步骤：,2.,标出杆矢量,x,y,求解,q,3,消去,q,2,1.,建立坐标系,将等式两边各自点积,A,B,C,同理求,q,2,说明：,q,2,及,q,3,均有两个解，可根据机构的初始安装情况和机构传动的连续性来确定其确切值。,4.,速度分析,（同,v,C,=,v,B,+,v,CB,）,求导,用,e,2,点积,用,e,3,点积

5、,5.,加速度分析,求导,用,e,2,点积,用,e,3,点积同理得,二、,复,复数,法,法,杆矢,量,量的,复,复数,表,表示,：,：,机构,矢,矢量,封,封闭,方,方程,为,为,速度,分,分析,求导,加速,度,度分,析,析,求导,x,y,位置,分,分析,位置,分,分析,三、,矩,矩阵,法,法,利用,复,复数,法,法的,分,分析,结,结果,只有,q,2,和,q,3,为未,知,知，,故,故可,求,求解,。,。,求导,变形,变形,求导,加速,度,度矩,阵,阵形,式,式,加速,度,度分,析,析,速度,分,分析,速度,分,分析,矩,矩阵,形,形式,解析,法,法作,机,机构,运,运动,分,分析,的,的关

6、,键,键：,正确,建,建立,机,机构,的,的位,置,置方,程,程。,至于,速,速度,分,分析,和,和加,速,速度,分,分析,只,只不,过,过是,对,对位,置,置方,程,程作,进,进一,步,步的,数,数学,运,运算,而,而已,。,。,速度,方,方程,的,的一,般,般表,达,达式,：,：,其中A,机构,从,从动,件,件的,位,位置,参,参数,矩,矩阵,；,；,机构,从,从动,件,件的,角,角速,度,度矩,阵,阵；,B,机构,原,原动,件,件的,位,位置,参,参数,矩,矩阵,；,；,1,机构,原,原动,件,件的,角,角速,度,度。,加速,度,度方,程,程的,一,一般,表,表达,式,式：,机构,从,从

7、动,件,件的,加,加角,速,速度,矩,矩阵,；,；,A,d,A,/dt,；,B,d,B,/dt,；,A,=-,A,+,1,B,A,=,1,B,该方,法,法的,缺,缺点,是,是对,于,于每,种,种机,构,构都,要,要作,运,运动,学,学模,型,型的,推,推导,，,，模,型,型的,建,建立,比,比较,繁,繁琐,。,。,用矩,阵,阵法,求,求连,杆,杆上,点,点,P,的位,置,置、,速,速度,和,和加,速,速度,x,y,P,b,a,用解,析,析法,作,作机,构,构的,运,运动,分,分析,小,小结,：,：,机构,运,运动,分,分析,转换,成,成写,标,标量,建立,坐,坐标,系,系,标出,杆,杆矢,量,

8、量,机构,位,位置,、,、速,度,度、,加,加速,度,度分,析,析,列矢,量,量封,闭,闭方,程,程式,矢量,方,方程,解,解析,法,法,复数,法,法,矩阵,法,法,四、,典,典型,例,例题,分,分析,如图所示为一牛头刨床的机构运动简图,.,设已知各构件的尺寸为,:,原动件,1,的方位角 和等角速度,.,求导杆,3,的方位角,角速度 及角加速度 和刨头,5,上点,E,的位移 及加速度,.,要求,分,分别,用,用矢,量,量方,程,程解,析,析法,和,和矩,阵,阵法,求,求解,。,。,矢量,方,方程,解,解析,法,法,1.,建,建,立,立一,直,直角,坐,坐标,系,系,2.,标,标,出,出各,杆,

9、杆矢,及,及方,位,位角,.,共有四个未知量,3.,未,未,知,知量,求,求解,（1,）,）求,由封,闭,闭图,形,形,ABCA,列矢,量,量方,程,程,用,i,和,j,点积,求导,用,e,3,点积,用 点积,求导,求导,用,e,3,点积,用 点积,（,2,）求,由封,闭,闭图,形,形,CDEGC,可得,用,i,和,j,点积,求导,用,e,4,点积,用,j,点积,求导,矩阵,法,法,由该,机,机构,的,的两,个,个矢,量,量封,闭,闭形,将位,移,移方,程,程对,时,时间,取,取一,次,次导,数,数,得速,度,度矩,阵,阵,未知,量,量可,求,求,将位,移,移方,程,程对,时,时间,取,取二,

10、次,次导,数,数，,得,得加,速,速度,矩,矩阵,由计,算,算机,计,计算,，,，可,得,得机,构,构运,动,动线,图,图,位置,线,线图,速度,线,线图,加速,度,度线,图,图,图解,法,法,速度,瞬,瞬心,法,法,矢量,方,方程,图,图解,法,法,矢量,方,方程,图,图解,法,法的,基,基本,原,原理,同一,构,构件,上,上两,点,点间,的,的速,度,度及,加,加速,度,度的,关,关系,两构,件,件重,合,合点,间,间的,速,速度,和,和加,速,速度,的,的关,系,系,速度,瞬,瞬心,的,的定,义,义,机构,中,中瞬,心,心数,目,目和,位,位置,的,的确,定,定,瞬心,的,的应,用,用,

11、解析,法,法,矢量,方,方程,解,解析,法,法,复数,法,法,矩阵,法,法,本章,小,小结,矢量,方,方程,图,图解,（相,对,对运,动,动图,解,解法,）,）,依据的原理,理论,力,力学,中,中的,运,运动,合,合成,原,原理,1、,根,根据,运,运动,合,合成,原,原理,列,列机,构,构运,动,动的,矢,矢量,方,方程,2、,根,根据,按,按矢,量,量方,程,程图,解,解条,件,件作,图,图求,解,解,基本,作,作法,同一,构,构件,上,上两,点,点间,速,速度,及,及加,速,速度,的,的关,系,系,两构,件,件重,合,合点,间,间的,速,速度,和,和加,速,速度,的,的关,系,系,机构,运,运动,分,分析,两,两种,常,常见,情,情况,谢谢,观,观看,/,欢迎,下,下载,BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH,