平面机构的运动分析
点击数:7165 次 录入时间:03-04 11:38:04 整理:http://www.55dianzi.com 常识知识
平面机构的运动分析
平面机构的运动分析要解决的问题是根据机构的运动学尺寸、机构位置和原动件的运
动规律,确定机构中其余构件上任一点的轨迹、位移、速度和加速度以及这些构件的角
位移、角速度和角加速度。分析的方法如下。
1. 图解法
当用图解法进行机构的运动分析时,首先要选用适当的比例尺绘制出机构位置图。
1) 速度瞬心法
速度瞬心法是利用速度瞬心进行机构的速度分析。当求构件的角速度或其上一点的速
度时,首先要找出机构中相应的相对速度瞬心和绝对速度瞬心,再由速度瞬心的概念,
根据待求构件的运动情况,即可求出构件的角速度或速度。
瞬心法适用于简单平面机构的速度分析,不能求解加速度。
2) 相对运动图解法
相对运动图解法用于分析机构的速度和加速度。首先写出机构上某些点的速度(或加
速度)矢量方程式,然后作速度(或加速度)多边形,求出构件上某一点的速度(或加速度)
最后再求该构件的角速度(或加速度)。
(1) 同一构件上两点间的速度(或加速度)关系是:构件上任一点 C 的速度(或加速度
等于基点 B 的速度(或加速度)与 C 点对基点 B 的相对速度(或加速度)的矢量和,故其速
度关系为 ,加速度关系为 。
(2) 在组成移动副的两构件中,一个构件上任一点B 的绝对速度等于另一构件上重合
点 B2 的绝对速度(牵连速度)与 B3相对于 B2 的相对速度的矢量和,故其速度关系为;一个构件上任一点B3 的绝对加速度等于另一构件上重合点B2 的绝对加速度(牵连加速度)与 B 相对于 B 的相对加速度的矢量和,故其加速度关系为
。哥氏加速度的大小等于两倍牵连角速度与瞬时重合点的相对速度的乘积,其方向为相对速度的方向沿牵连角速度的转向转过90°,当牵连运动为平动时,哥氏加速度为零。
相对运动图解法适用于求解机构某个位置的运动参数。
3) 运动线图
运动线图可以表示机构在一个运动循环过程中各个运动参数的变化规律。
2. 解析法
用于分析机构的位置参数(位移或角位移)、速度参数(速度或角速度)以及加速度参数
(加速度或角加速度)。
当用解析法进行机构的运动分析时,首先要建立直角坐标系,然后列出矢量方程式,
解方程即可求得机构的瞬时位置,得出位置参数。相应地对时间 t 求导,即可得到速度
方程,再对时间 t 求导即可得到加速度方程,求解后得出速度参数和加速度参数。
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