机械原理003平面机构的运动分析

1、3-3a 试求图示机构在图示位置时全试求图示机构在图示位置时全部瞬心的位置部瞬心的位置62) 1(NNK回转副：回转副中心移动副：垂直导轨无穷远处纯滚动高副：接触点一般高副：接触点公法线上三心定理三心定理1-2-3 (P12P23) P131-4-3 (P34P14) P13(P12P14) P24(P23P34) P243-3d试求图示机构在图示位置时全部瞬心的位置试求图示机构在图示位置时全部瞬心的位置62) 1(NNK1-2-3 (P12P23) P131-4-3 (P34P14) P13(P12P14) P24(P23P34) P243-4在图示的齿轮在图示的齿轮-连杆组合机构中，连杆组

2、合机构中，试用瞬心法求齿轮试用瞬心法求齿轮1 与与3 的传动比的传动比w w1/w w331/ww解题思路解题思路:P131-2-3 (P12P23) P131-6-3 (P36P16) P131 246 P12P14P163 256 P32P35P361613361331361331613113/PPPPPPPPVwwww3-6图示四杆机构中，图示四杆机构中，lAB=60mm，lCD=90mm，lAD=lBC=120mm，w w2=10rad/s，试用瞬心法求：试用瞬心法求：1）当）当j j=165时，时，C点的速度点的速度vC2）当）当j j=165时时,构件构件3 的的BC线上（或其延长

3、线上）速度最小的线上（或其延长线上）速度最小的E点的位置及其点的位置及其速度的大小速度的大小3）当）当vC=0时，时，j j角之值（有两个解）角之值（有两个解）34ww或VcP24或P23。选P23lEPElCPCBPABlBPABBLVLVLLLLVwwwwww13313313231332)2/) 13-6续1=DAB2=226.57 2=DAB1=26.383问分析：Vc=0即C为构件13的瞬心，也即表示直线AB与直线CD相交于C点ABC共线步骤：以D为圆心，LCD为半径作圆1，以D为圆心，LBC-LAB为半径作圆2交圆1于C1以D为圆心，LBC+LAB为半径作圆3交圆1于C2连接AC1交

4、圆2于B1，连接AC2交圆2于B23-8a图示的各机构中，设已知各构件的尺寸及图示的各机构中，设已知各构件的尺寸及B点的速度点的速度vB，试作出其在图示位置时的速度多边形。，试作出其在图示位置时的速度多边形。CBBCVVV1.以速度比例尺作速度多边形pbVBV2.求得Vc3.同理求得VD（一类问题）4.利用Vc、 VD求得VE步骤3-8b图示的各机构中，设已知各构件的尺寸及图示的各机构中，设已知各构件的尺寸及B点的速度点的速度vB，试作出其在图示位置时的速度多边形。，试作出其在图示位置时的速度多边形。1.以速度比例尺作速度多边形pbVBV2.求得Vc= VB+ VcB，其中VcB=03.同理求

5、得VF = VE+ VFE，其中VFE = -VE3.利用速度影像求得VE步骤3-12b图示各机构中，设已知各构图示各机构中，设已知各构件的尺寸，原动件件的尺寸，原动件1以等角速度以等角速度w w1顺时针方向转动，试以图解法求顺时针方向转动，试以图解法求机构在图示位置时构件机构在图示位置时构件3 上上C点的点的速度及加速度（比例尺任选）速度及加速度（比例尺任选）解题思路：B为重合点，B2 B3C3由速度影像求得rBBkBBBtBnBaaaaa23232330BD？0？/CDBDBDLL023w23232022BBBBVVw2323BBBBVVV？BDABw1LAB？/CD由速度方程得VB3=0

6、 w3=0VB3B2=-Vb13-12c图示各机构中，设已知图示各机构中，设已知各构件的尺寸，原动件各构件的尺寸，原动件1以等以等角速度角速度w w1顺时针方向转动，顺时针方向转动，试以图解法求机构在图示位试以图解法求机构在图示位置时构件置时构件3 上上C点的速度及加点的速度及加速度（比例尺任选）速度（比例尺任选）解题思路：B为重合点，B2 B3C3由速度影像求得rBBkBBBtBnBaaaaa2323233BD？0？/BCBDL23w0222232wwBBV2323BBBBVVV？BD？/BCBD由速度方程得VB3= VB1VB3B2=03-14图示曲柄摇快机构中，已知图示曲柄摇快机构中，已

7、知lAB=30mm，lAC=100mm，lBD=50mm，lDE=40mm，曲柄以等角速度，曲柄以等角速度w w1=10rad/s回转回转 。试用图解法求机构在。试用图解法求机构在j j=45度位度位置时，置时，D点和点和E点的速度和加速度，以及构件点的速度和加速度，以及构件2 的角速度和角加速度。的角速度和角加速度。解题思路：1）C点与B点的关系。一类问题2）C为重合点，C3 C2。二类问题3）D，E由速度影像求得ABL21wBCBCVVV22？BC323CCCVV0 00 0？=/BCtBCnBCBCaaaa222？BACB？ BCBCL22wrCCkCCCaaa323230 00 0？/

8、BC3232CCVw将VC2C3顺牵连w3 转90AB？w1LAB由速度方程得w3= w2=VC2B/LBC顺时针VC2C3=VC23-18图示牛头刨床机构中，图示牛头刨床机构中，h=800mm，h1=360mm，h2=120mm，lAB=200mm，lCD=960mm，lDE=160mm。设曲柄以等角速度。设曲柄以等角速度w w1=5rad/s逆时针方向回转，试以图逆时针方向回转，试以图解法求机构在解法求机构在j j1 1=135度位置时，刨头上度位置时，刨头上C点的速度点的速度vC。提示：因此刨床机构为三。提示：因此刨床机构为三级机构，故三副构件级机构，故三副构件3的位置作图需借助于其模板

9、的位置作图需借助于其模板CBD来确定位置。来确定位置。解题思路：1） B为重合点，B1(B2) B3，二类问题2）利用B3点求D 点。一类问题3）由B3点和D点，利用速度影像求得C点33DBBDVVV2）求VDABL1w1）求VB32323BBBBVVV？BP36？/CDAB？ED？CD/ PB33）求VC，速度影像PB33-19图示齿轮图示齿轮-连杆组合机构中，连杆组合机构中，MM为固定齿条，齿轮为固定齿条，齿轮3的直径为齿的直径为齿轮轮4的的2倍，设已知原动件倍，设已知原动件1以等角速度以等角速度w w1顺时针方向回转，试以图解顺时针方向回转，试以图解法求机构在图示位置时法求机构在图示位置时E点的速度点的速度vE以及齿轮以及齿轮3、4的速度影像。的速度影像。解题思路：1）设齿轮3与齿轮4的节点为K，则K为3、4构件的瞬心，同理D为构件3、6的瞬心。2）