机械原理 平面机构的运动分析PPT教案.pptx

《机械原理》是一门深入研究机械运动规律的学科，其中平面机构的运动分析是核心内容之一。本课程的目标是为分析现有机构的工作性能和设计新型机械提供理论基础和实用技术。运动分析主要关注在给定原动件运动规律的前提下，如何确定其他构件上特定点的轨迹、位移、速度、加速度，以及角速度和角加速度。 在平面机构的运动分析中，通常采用两种方法：图解法和解析法。图解法依靠图形来直观地表示构件的运动，而解析法则通过数学公式来精确计算各个参数。速度瞬心法是图解法中的一个重要工具，它帮助我们理解和确定构件间相对运动的特性。 速度瞬心是两个相互作用的平面运动构件上瞬时相对速度为零的重合点，分为绝对瞬心和相对瞬心。绝对瞬心处，构件的绝对速度相等且为零，相对速度也为零；相对瞬心处，构件的绝对速度相等且不为零，但相对速度为零。在分析机构运动时，瞬心的数量可以通过构件数N的公式K=N(N-1)/2来确定。 在具体的应用中，如转动副、移动副和平面高副等不同类型的运动副，其瞬心位置各有特点。转动副的瞬心位于转动中心，移动副的瞬心在导路垂直方向的无穷远处，而纯滚动副和滚滑副的瞬心位置则根据接触点或公法线来确定。 三心定理是解决多构件系统瞬心问题的重要定理，当三个构件存在三个瞬心时，这些瞬心会共线，这对于确定机构中瞬心的位置非常有帮助。在实际问题的求解过程中，如例1和例2所示，需要首先找到所有瞬心，然后利用速度分析计算所需的角速度或移动速度。 在应用瞬心法时，需要注意几个关键点：瞬心位置随机构运动位置的变化而变化，瞬心法仅适用于瞬时速度分析而不适用于加速度分析，当瞬心不在构件上时，需要假想扩大构件以包含瞬心。 平面机构的运动分析是机械工程中不可或缺的部分，它涉及机构设计、优化和故障诊断等多个领域，通过理解并熟练运用速度瞬心法等工具，可以更有效地进行机械系统的分析和设计。