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1、 机 械 原 理总 学 时：56内容讲授：52时实 验 ：4时杭州电子科技大学机械工程学院第二章 平面机构的运动分析 机械工程学院3 1 机构运动分析的目的和方法 2 速度瞬心法及其在机构速度分析上的应用 3 用相对运动图解法求机构的速度和加速度 4 用解析法求机构的位置、速度和加速度 5 运动线图目 录机械工程学院42-1 机构运动分析的目的和方法 运动分析的目的设计新机械或分析现有机械的工作性能时，确定机构的运动参数。（轨迹、位移、速度、加速度等）运动包括：位置(位移)、速度和加速度。目的：运动分析：位置分析、速度分析、加速度分析机械工程学院52-1 机构运动分析的目的和方法 例1 牛头刨
2、床设计要求：最大行程、匀速、快回。设计牛头刨床的导杆机构时，必须分析刨头的速度变化规律(它影响刀具寿命和工作质量，要求工作行程是近似等速运动，而空行程是急回运动)。机械工程学院62-1 机构运动分析的目的和方法 运动分析的方法常用方法： 图解法、解析法、实验法。1、图解法图解法较形象直观，但作因较繁琐，精度不高。常用的方法有：速度瞬心法和相对运动图解法等。2、解析法解析法则可得到较高的计算精度，但建立数学关系式时 较 ，计算工作量 较大， 计算机的 及和 ，解析法 得到 的应用。章 要 图解法和解析法。机械工程学院72-2 瞬心法及其在机构速度分析上的应用 速度瞬心法瞬心Pij（i、j 构 ）
3、BAPVA VB VA2A1 VB2B1ABP12P211 2、速度瞬心的 速度瞬心速度瞬心 机械工程学院82-2 瞬心法及其在机构速度分析上的应用 相作平面相对运动的 构 上瞬时相对速度 的 或 ，瞬时速度相等的 (等速 )，V1P12= V2P12 = 0速度瞬心:对速度 则 对瞬心V1P12= V2P12 0 对速度不 则 相对瞬心机械工程学院92-2 瞬心法及其在机构速度分析上的应用 1) 构 上相对速度 的 2. 速度瞬心的性质 动构 机 动构 的瞬时回currency1心3)V1P12= V2P120，“ 相对瞬心， 构 动构 具有相对速度的 。2) V1P12= V2P12= 0
4、，“ 对瞬心，其currency1构 机 相对机的对瞬时动 。机械工程学院102-2 瞬心法及其在机构速度分析上的应用 nfi构 fl 的机构(包括机)，其的瞬心数 ：3. 机构currency1速度瞬心的数目N = n(n-1) / 2例2 求杆机构的瞬心数目。ABCD1234N = n(n-1) / 2= 4*(4-1) / 2= 6P12 P23 P34 P14 P13 P24分 ：机械工程学院112-2 瞬心法及其在机构速度分析上的应用 4. 机构currency1瞬心位置的确定ABCD1234P12 P23 P34 P14 P13 P24其currency1：P12 P23 P34
5、P14运动直 相的 构 的瞬心。直观法求解。P13 P24有 的 构 的瞬心。 ”心法求解。机械工程学院122-2 瞬心法及其在机构速度分析上的应用 (1) 直观法用运动直 的 fi构 。P121 2动 的 fi构 P12 ：fl 构的瞬心在。 ：fl 移动 构 的瞬心在直导线的 。1) 动相 2) 移动相 相对速度方线21移动 的 fi构 机械工程学院132-2 瞬心法及其在机构速度分析上的应用 12 M高 的 fi构 （ 动）P12nnt12 M高 的 fi构 （在动和动）P12 ? ：fl 高 构 的瞬心在 的法上 ， 动，则瞬心在 。3) 平面高相 的 构 a. 高 动 Vb. 高 作
6、相对动， 有相对动瞬心 在线机械工程学院142-2 瞬心法及其在机构速度分析上的应用 定理：”fi 作平面平行运动的构 其有”fi瞬心，它 位 直线上。P12 P13vK2 vK3K法： 设构 1、2和3的”fi瞬心不在 直线上， 设构 2和3的瞬心在K ，P23在K 。31322 ( K2,K3)(2) ”心定理“P23”有”构 分 1、2、3， 有”fi瞬心 P12、P23、P13 ”fi瞬心 线。机械工程学院152-2 瞬心法及其在机构速度分析上的应用 求图currency1机构 有的速度瞬心。例32.直观法P13 P231 23 P12解：1. 瞬心数 N = 3(3-1)/2 = 3
7、(P13P23) P12 法线 P12机械工程学院162-2 瞬心法及其在机构速度分析上的应用 1. 瞬心数 N = 4(4-1)/2 = 62. 直观法可得P12、P23、P34、P14。P14P12P23P343. ”心定理法实 上可瞬心 行瞬心确定 法。 P12 P13P24P34P23 P14P24 在线 P24P13 在线P13求图currency1机构 有的速度瞬心。4213P14、P12构 1、2、4 ：”fi构 有”fi瞬心，”构 在 有”fi瞬心currency1 现 。P24例4解：机械工程学院172-2 瞬心法及其在机构速度分析上的应用 1. 瞬心数 N = 4(4-1)
8、/2 = 62. 直观法可得P12、 P14 、P34、 P23 。3. ”心定理法求图currency1机构 有的速度瞬心。例5解：ABC234D3P12P24P14P34P23P13(P12P23) P13(P34P14) P13(P12P14) P24(P23P34) P24机械工程学院182-2 瞬心法及其在机构速度分析上的应用 5.速度瞬心法在机构速度分析currency1的应用vkvP122vP23构 、机构位置、构 1的 速度 1 ， l 度 ，求杆上 K的速度vk及构 3的 速度 3。P24P13vP13P12P34P23P14= P13P34l3 vP13 = P13P14l
9、1有：1 /3 = P13P34 / P13P1434312K1l相对瞬心 对瞬心瞬心对瞬心例6解：机械工程学院192-2 瞬心法及其在机构速度分析上的应用 1：其currency1： r” 机。上式可 ： 构 速度 等对瞬心(P1i、P1j)到相对瞬心Pij 离 。方直KP24线，且 2致。vk= KP24 l 2，i /j = PijPrj / PijPrivkvP122vP23P24P13vP13P12P34P23P1434312K1l 相对瞬心用建立 动构 速度关系 对瞬心用确定动构 上 速度的方。 2：机械工程学院202-2 瞬心法及其在机构速度分析上的应用 P13 P23P12VP
10、121231（方向向上）图示机构 及 1逆时针方动，求构 2的速度。 度 确定瞬心数目和位置作机构位置图求构 2的速度2 12 1 13 12P LV V P Pw m= = =创 L)()(mmmL 图示度实 度N=3*(3-1)/2=3P 在高法线上，时 在P 3P 3的线上。例7解：机械工程学院212-2 瞬心法及其在机构速度分析上的应用 例8 图示曲柄块机构，求v3。 P24P34P1341 2 31P14P12P23P34v3= v3P13 = v1P13 = P14 P13 1平移法：fl 移动 构 的瞬心线可直导线 平移。解：机械工程学院222-2 瞬心法及其在机构速度分析上的应用 图 示的凸轮机构(动兼动)。 构的 、凸轮的 速度 1，求推杆速度v2 。P12P13P23 P12 在线P23 v2= v2P12 = v1P12 = P12 P13 l11231例9机械工程学院232-2 瞬心法及其在机构速度分析上的应用 图示六杆机构 构 的、曲柄的 速度 1，求推杆速度v5 。v5= vP15 = P16 P15 l 11234561P56P35P12P16P34P46P23P56P56P36P13 P15P36 在线P36 在线P13 在线P13 在线P15 在线P15 在线问题的关键在寻找相对瞬心P15 。例10
