第三章平面机构的运动分析第一节机构运动分析的内容、目的和方法；一、机构运动分析的内容：不考虑引起构件变形的外力、运动副中的间隙等因素。仅从几何角度研究已知原动件的运动规律，求解其它构件的运动。如点的轨迹、构件位置、速度和加速度等。二、分析内容及目的位置分析、速度分析和加速度分析1、位置分析①确定机构的位置（位形），绘制机构位置图;②确定构件的运动空间，判断是否发生干涉;③确定点的轨迹;2、速度分析①通过分析，了解从动件的速度变化规律是否满足工作要求;②为加速度分析作准备;3、加速度分析的目的是为确定惯性力作准备;三、机构运动分析的方法：图解法—简单直观、精度低、求系列位置时繁琐;解析法—正好与以上相反;实验法—试凑法，用于解决实现预定轨迹问题;机构运动分析常用的图解法有：速度瞬心法和矢量方程图解法。瞬心法尤其适合于简单机构的速度分析。第二节第二节用速度瞬心法作机构的速度分析用速度瞬心法作机构的速度分析一、速度瞬心作平面运动的两构件，在任一瞬时都可以认为它们是饶着某一点作相对转动，该点称为瞬时速度中心，简称瞬心。瞬心是两构件上的等速重合点。A2(A1)VA2A1B2(B1)VB2B121P21一、速度瞬心相对瞬心－重合点绝对速度不为零A2(A1)VA2A1B2(B1)(Vp21)1=(Vp21)2≠0VB2B121绝对瞬心－重合点绝对速度为零P21(Vp21)1=(Vp21)2=0特点：特点：①①该点涉及两构件；该点涉及两构件；②②绝对速度相同，相对速度为零；绝对速度相同，相对速度为零；③③相对回转中心相对回转中心二、瞬心数目二、瞬心数目若机构中有若机构中有NN个构件，则个构件，则P13∵每两个构件有一个瞬心∵每两个构件有一个瞬心123∴根据排列组合，瞬心数为：∴根据排列组合，瞬心数为：P12P23K＝N(N-1)/2（个）机构有且只有一个固定构件，绝对瞬心有机构有且只有一个固定构件，绝对瞬心有NN--11个个构件数4568瞬心数6101528三、机构瞬心位置的确定三、机构瞬心位置的确定11、、直接观察法（两构件以运动副相联）直接观察法（两构件以运动副相联）适用于求通过运动副直接相联的两构件瞬心位置适用于求通过运动副直接相联的两构件瞬心位置转动副转动副移动副移动副纯滚动纯滚动滚滑运动滚滑运动nP12P12∞11212tt1P1222V12n三、机构瞬心位置的确定三、机构瞬心位置的确定11、、直接观察法（两构件以运动副相联）直接观察法（两构件以运动副相联）适用于求通过运动副直接相联的两构件瞬心位置适用于求通过运动副直接相联的两构件瞬心位置22、、三心定律（两构件间没有构成运动副）三心定律（两构件间没有构成运动副）三个彼此作平面运动的构件共有三个彼此作平面运动的构件共有三个瞬心三个瞬心，，且它们且它们位于同一条直线上位于同一条直线上。三心定律特别适用于两。三心定律特别适用于两构件不直接相联的场合。构件不直接相联的场合。举例：求曲柄滑块机构的速度瞬心举例：求曲柄滑块机构的速度瞬心解：瞬心数为：解：瞬心数为：KK＝＝N(NN(N--1)/21)/2＝＝66K=6K=61.1.作瞬心多边形（圆）作瞬心多边形（圆）2.2.直接观察求瞬心（以运动副相联直接观察求瞬心（以运动副相联））3.3.三心定律求瞬心（构件间没有构成运动副）三心定律求瞬心（构件间没有构成运动副）P131∞42P23P243P142P1243P341举例：求图示六杆机构的速度瞬心解：瞬心数为：K＝N(N-1)/2＝15K=151.1.作瞬心多边形圆作瞬心多边形圆2.2.直接观察求瞬心直接观察求瞬心P24P153.3.三心定律求瞬心三心定律求瞬心∞1P34P36P26P2562P3532P23P12∞3P13P465P45P164456P141P56四、速度瞬心在机构速度分析中的应用1.1.求线速度求线速度3P23∞已知凸轮转速已知凸轮转速ωω11，，求推杆的速度求推杆的速度2n解：解：ω1V①直接观察求瞬心①直接观察求瞬心PP13、PP2312P13P12②根据三心定律和公法线②根据三心定律和公法线nnn－－nn求瞬心的位置求瞬心的位置PP12③求瞬心③求瞬心PP12的速度的速度VV2＝＝VVP12＝＝μμl(P(P13PP12))··ωω1长度长度PP13PP12直接从图上量取直接从图上量取2.2.求角速度。求角速度。a)a)铰链机构铰