平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析市公開(kāi)課一等獎(jiǎng)省賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制第一章平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析§1－1機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析內(nèi)容及目標(biāo)§1－2機(jī)構(gòu)組成§1－3機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖§1－4機(jī)構(gòu)含有確定運(yùn)動(dòng)條件§1－5平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算§1－6自由度計(jì)算中特殊問(wèn)題§1－7速度瞬心及其在機(jī)構(gòu)速度分析中應(yīng)用本章模型：復(fù)合可拆鉸鏈、連桿、偏心泵、破碎機(jī)、四桿五桿機(jī)構(gòu)、滾子凸輪、移動(dòng)副、虛約束平行四邊形平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第1頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制§1－1

機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析內(nèi)容及目標(biāo)1.研究機(jī)構(gòu)組成及其含有確定運(yùn)動(dòng)條件

目標(biāo)是搞清機(jī)構(gòu)包含哪幾個(gè)部分，各部分怎樣相聯(lián)？以及怎樣結(jié)構(gòu)才能確保含有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)？這對(duì)于設(shè)計(jì)新機(jī)構(gòu)顯得尤其主要。2.按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分類(lèi)不一樣機(jī)構(gòu)都有各自特點(diǎn)，把各種機(jī)構(gòu)按結(jié)構(gòu)加以分類(lèi)，其目標(biāo)是按其分類(lèi)建立運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析普通方法。3.繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖目是為運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析作準(zhǔn)備。平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第2頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制4.研究機(jī)構(gòu)組成原理機(jī)構(gòu)有簡(jiǎn)有繁，構(gòu)件有多有少，而運(yùn)動(dòng)確定是它們共同特征。研究目標(biāo)是搞清楚按何種規(guī)律組成機(jī)構(gòu)能滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)確定性要求。平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第3頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制§1－2機(jī)構(gòu)組成名詞術(shù)語(yǔ)解釋:1.構(gòu)件(Link)－獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元零件(part)－獨(dú)立制造單元2.運(yùn)動(dòng)副(Kinematicpair)a)兩個(gè)構(gòu)件、b)直接接觸、c)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)副元素－直接接觸部分（點(diǎn)、線(xiàn)、面）比如：滾動(dòng)軸承、齒輪齒廓、活塞與缸套等。內(nèi)燃機(jī)中連桿定義：運(yùn)動(dòng)副－兩個(gè)構(gòu)件直接接觸組成仍能產(chǎn)生一些相對(duì)運(yùn)動(dòng)聯(lián)接。三個(gè)條件，缺一不可平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第4頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制運(yùn)動(dòng)副分類(lèi)：

1)按引入約束數(shù)分有：

I級(jí)副、II級(jí)副、III級(jí)副、IV級(jí)副、V級(jí)副。I級(jí)副II級(jí)副III級(jí)副平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第5頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制2)按相對(duì)運(yùn)動(dòng)范圍分有：平面運(yùn)動(dòng)副－平面運(yùn)動(dòng)(Plannarkinematicpair)平面機(jī)構(gòu)－全部由平面運(yùn)動(dòng)副組成機(jī)構(gòu)。IV級(jí)副V級(jí)副1V級(jí)副2V級(jí)副3空間運(yùn)動(dòng)副－空間運(yùn)動(dòng)(Spatialkinematicpair)比如：球鉸鏈、螺旋、生物關(guān)節(jié)?？臻g機(jī)構(gòu)－最少含有一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)副機(jī)構(gòu)。平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第6頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制3)按運(yùn)動(dòng)副元素分有：①高副－點(diǎn)、線(xiàn)接觸，應(yīng)力高(highpair)②低副－面接觸，應(yīng)力低(lowerpair)比如：滾動(dòng)副、凸輪副、齒輪副等。比如：轉(zhuǎn)動(dòng)副（回轉(zhuǎn)副）、移動(dòng)副。平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第7頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)副符號(hào)表示:國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB4460－84詳見(jiàn)教材P13

頁(yè)。平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第8頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制慣用運(yùn)動(dòng)副符號(hào)運(yùn)動(dòng)副名稱(chēng)運(yùn)動(dòng)副符號(hào)兩運(yùn)動(dòng)構(gòu)件組成運(yùn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng)副12121212121212121212121212兩構(gòu)件之一為固定時(shí)運(yùn)動(dòng)副122121平面運(yùn)動(dòng)副平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第9頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制平面高副螺旋副21121221211212球面副球銷(xiāo)副121212空間運(yùn)動(dòng)副121212平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第10頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制構(gòu)件表示方法:平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第11頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制普通構(gòu)件表示方法桿、軸構(gòu)件固定構(gòu)件同一構(gòu)件平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第12頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制三副構(gòu)件兩副構(gòu)件普通構(gòu)件表示方法平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第13頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制注意事項(xiàng):畫(huà)構(gòu)件時(shí)應(yīng)撇開(kāi)構(gòu)件實(shí)際外形，而只考慮運(yùn)動(dòng)副性質(zhì)。閉式鏈(Closechain)、開(kāi)式鏈(Openchain)3.運(yùn)動(dòng)鏈(Kinematicchain)運(yùn)動(dòng)鏈－兩個(gè)以上構(gòu)件經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接而組成系統(tǒng)。工業(yè)機(jī)器人平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第14頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制若干1個(gè)或幾個(gè)1個(gè)4.機(jī)構(gòu)定義：含有確定運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)鏈稱(chēng)為機(jī)構(gòu)。機(jī)架－作為參考系構(gòu)件，如機(jī)床床身、車(chē)輛底盤(pán)、飛機(jī)機(jī)身。機(jī)構(gòu)組成：機(jī)構(gòu)＝機(jī)架＋原動(dòng)件＋從動(dòng)件機(jī)構(gòu)是由若干構(gòu)件經(jīng)運(yùn)動(dòng)副聯(lián)接而成，很顯然，機(jī)構(gòu)歸屬于運(yùn)動(dòng)鏈，那么，運(yùn)動(dòng)鏈在什么條件下就能稱(chēng)為機(jī)構(gòu)呢？即各部分運(yùn)動(dòng)確定。分別用四桿機(jī)構(gòu)和五桿機(jī)構(gòu)模型演示得出以下結(jié)論：在運(yùn)動(dòng)鏈中，假如以某一個(gè)構(gòu)件作為參考坐標(biāo)系，當(dāng)其中另一個(gè)（或少數(shù)幾個(gè)）構(gòu)件相對(duì)于該坐標(biāo)系按給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，其余全部構(gòu)件都能得到確定運(yùn)動(dòng)，那么，該運(yùn)動(dòng)鏈便成為機(jī)構(gòu)。

原（主）動(dòng)件－按給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)構(gòu)件。從動(dòng)件－其余可動(dòng)構(gòu)件。平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第15頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制§1－3機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖－用以說(shuō)明機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系簡(jiǎn)單圖形。作用：1.表示機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)情況。

2.作為運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析依據(jù)。機(jī)構(gòu)示意圖－不按百分比繪制簡(jiǎn)圖平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第16頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制慣用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào)在機(jī)架上電機(jī)齒輪齒條傳動(dòng)帶傳動(dòng)圓錐齒輪傳動(dòng)平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第17頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制鏈傳動(dòng)圓柱蝸桿蝸輪傳動(dòng)凸輪傳動(dòng)外嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第18頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖應(yīng)滿(mǎn)足條件：

1.構(gòu)件數(shù)目與實(shí)際相同2.運(yùn)動(dòng)副性質(zhì)、數(shù)目與實(shí)際相符3.運(yùn)動(dòng)副之間相對(duì)位置以及構(gòu)件尺寸與實(shí)際機(jī)構(gòu)成百分比。棘輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第19頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖順口溜：先兩頭，后中間，從頭至尾走一遍，數(shù)數(shù)構(gòu)件是多少，再看它們?cè)跸嗦?lián)。步驟：1.運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械，搞清楚運(yùn)動(dòng)副性質(zhì)、數(shù)目和構(gòu)件數(shù)目；4.檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)是否滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)確定條件。2.測(cè)量各運(yùn)動(dòng)副之間尺寸，選投影面（運(yùn)動(dòng)平面），繪制示意圖。3.按百分比繪制運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。

簡(jiǎn)圖百分比尺：μl=實(shí)際尺寸m/圖上長(zhǎng)度mm思緒：先定原動(dòng)部分和工作部分（普通位于傳動(dòng)線(xiàn)路末端），搞清運(yùn)動(dòng)傳遞路線(xiàn)，確定構(gòu)件數(shù)目及運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型，并用符號(hào)表示出來(lái)。舉例：繪制破碎機(jī)和偏心泵機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第20頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制鱷式破碎機(jī)平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第21頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制1234題2-9繪制圖示偏心泵運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖偏心泵動(dòng)畫(huà)平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第22頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制§1－4機(jī)構(gòu)含有確定運(yùn)動(dòng)條件給定S3＝S3(t)，一個(gè)獨(dú)立參數(shù)θ1＝θ1（t）唯一確定，該機(jī)構(gòu)僅需要一個(gè)獨(dú)立參數(shù)。

若僅給定θ1＝θ1（t）,則θ2θ3θ4均不能唯一確定。若同時(shí)給定θ1和θ4

，則θ3θ2

能唯一確定，該機(jī)構(gòu)需要兩個(gè)獨(dú)立參數(shù)。S3123S’3θ11234θ1θ4平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第23頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制定義：確保機(jī)構(gòu)含有確定運(yùn)動(dòng)時(shí)所必須給定獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)稱(chēng)為機(jī)構(gòu)自由度。

Freedom原動(dòng)件－能獨(dú)立運(yùn)動(dòng)構(gòu)件?！咭粋€(gè)原動(dòng)件只能提供一個(gè)獨(dú)立參數(shù)∴機(jī)構(gòu)含有確定運(yùn)動(dòng)條件為：自由度＝原動(dòng)件數(shù)平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第24頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制§1－5平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算作平面運(yùn)動(dòng)剛體在空間位置需要三個(gè)獨(dú)立參數(shù)（x，y,θ）才能唯一確定。yxθ(x,y)F=3單個(gè)自由構(gòu)件自由度為3平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第25頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制運(yùn)動(dòng)副自由度數(shù)約束數(shù)回轉(zhuǎn)副1（θ）+2（x，y）=3θyx12Syx12xy12R=2,F=1R=2,F=1R=1,F=2結(jié)論：構(gòu)件自由度＝3－約束數(shù)移動(dòng)副1（x）+2（y，θ）=3高副2（x,θ）+1（y）=3平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第26頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制活動(dòng)構(gòu)件數(shù)構(gòu)件總自由度低副約束數(shù)高副約束數(shù)

n3×n2×PL1

×Ph(低副數(shù))(高副數(shù))

計(jì)算公式：

F=3n－(2PL+Ph)要求：記住上述公式，并能熟練應(yīng)用。舉例：平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第27頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制①計(jì)算曲柄滑塊機(jī)構(gòu)自由度。123解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=3低副數(shù)PL=4F=3n－2PL－PH

=3×3－2×4=1

高副數(shù)PH=04平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第28頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制②計(jì)算五桿鉸鏈機(jī)構(gòu)自由度。1解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=4低副數(shù)PL=5F=3n－2PL－PH

=3×4－2×4=2

高副數(shù)PH=05234平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第29頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制③計(jì)算圖示凸輪機(jī)構(gòu)自由度。1解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=2低副數(shù)PL=2F=3n－2PL－PH

=3×2－2×2－1=1高副數(shù)PH=123平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第30頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制§1－6自由度計(jì)算中特殊問(wèn)題12345678ABCDEF④計(jì)算圖示圓盤(pán)鋸機(jī)構(gòu)自由度。解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=7低副數(shù)PL=6F=3n－2PL－PH高副數(shù)PH=0=3×7－2×6－0=9計(jì)算結(jié)果必定不對(duì)！平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第31頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制1.復(fù)合鉸鏈multiplepinjoints

－－兩個(gè)以上構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián)。計(jì)算：m個(gè)構(gòu)件,有m－1轉(zhuǎn)動(dòng)副。平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第32頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制上例：在B、C、D、E四處應(yīng)各有2個(gè)運(yùn)動(dòng)副。12345678ABCDEF④計(jì)算圖示圓盤(pán)鋸機(jī)構(gòu)自由度。解：活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n=7低副數(shù)PL=10F=3n－2PL－PH

=3×7－2×10－0=1能夠證實(shí)：F點(diǎn)軌跡為一直線(xiàn)。圓盤(pán)鋸機(jī)構(gòu)

動(dòng)畫(huà)平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第33頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制⑥計(jì)算圖示兩種滾子凸輪機(jī)構(gòu)自由度。解：n=3，PL=3，F(xiàn)=3n－2PL－PH

=3×3－2×3－1=2PH=1對(duì)于右邊機(jī)構(gòu)，有：

F=3×2－2×2－1=1實(shí)際上，兩個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)相同，且F=112312平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第34頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制2.局部自由度PartialfreedomF=3n－2PL－PH－FP

=3×3－2×3－1－1=1本例中局部自由度FP=1或計(jì)算時(shí)去掉滾子和鉸鏈：

F=3×2－2×2－1=1定義：構(gòu)件局部運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生自由度。出現(xiàn)在加裝滾子場(chǎng)所，計(jì)算時(shí)應(yīng)去掉Fp。滾子作用：滑動(dòng)摩擦滾動(dòng)摩擦。12312平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第35頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制解：n=4，PL=6，F(xiàn)=3n－2PL－PH

=3×4－2×6=01234ABCDEFPH=03.虛約束formalconstraint

－－對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)實(shí)際不起作用約束。計(jì)算自由度時(shí)應(yīng)去掉虛約束。∵FE＝AB＝CD，故增加構(gòu)件4前后E點(diǎn)軌跡都是圓弧，。增加約束不起作用，應(yīng)去掉構(gòu)件4。⑦已知：AB＝CD＝EF，計(jì)算圖示平行四邊形機(jī)構(gòu)自由度。平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第36頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制重新計(jì)算：n=3,PL=4,PH=0F=3n－2PL－PH

=3×3－2×4=1E123ABCD4F尤其注意：此例存在虛約束幾何條件是：AB＝CD＝EF100分鐘⑦已知：AB＝CD＝EF，計(jì)算圖示平行四邊形機(jī)構(gòu)自由度。4F平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第37頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制出現(xiàn)虛約束場(chǎng)所：

1.兩構(gòu)件聯(lián)接前后，聯(lián)接點(diǎn)軌跡重合，2.兩構(gòu)件組成多個(gè)移動(dòng)副，且導(dǎo)路平行。

如平行四邊形機(jī)構(gòu)，火車(chē)輪橢圓儀等。(需要證實(shí))平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第38頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制4.運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩構(gòu)件上兩點(diǎn)距離一直不變。3.兩構(gòu)件組成多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，且同軸。5.對(duì)運(yùn)動(dòng)不起作用對(duì)稱(chēng)部分。如多個(gè)行星輪。EF平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第39頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制6.兩構(gòu)件組成高副，兩處接觸，且法線(xiàn)重合。如等寬凸輪W注意：法線(xiàn)不重合時(shí)，變成實(shí)際約束！平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第40頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制虛約束作用：①改進(jìn)構(gòu)件受力情況，如多個(gè)行星輪。②增加機(jī)構(gòu)剛度，如軸與軸承、機(jī)床導(dǎo)軌。③使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)順利，防止運(yùn)動(dòng)不確定，如車(chē)輪。注意：各種出現(xiàn)虛約束場(chǎng)所都是有條件!平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第41頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制⑧計(jì)算圖示包裝機(jī)送紙機(jī)構(gòu)自由度。n=6，PL=7，F(xiàn)=3n－2PL－PH

=3×6－2×7－3=1虛約束1處,構(gòu)件8復(fù)合鉸鏈:位置D，2個(gè)低副P(pán)H=3分析：平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第42頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制12A2(A1)B2(B1)§1－7速度瞬心及其在機(jī)構(gòu)速度分析中應(yīng)用

機(jī)構(gòu)速度分析圖解法有：速度瞬心法、相對(duì)運(yùn)動(dòng)法、線(xiàn)圖法。瞬心法尤其適合于簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析。一、速度瞬心絕對(duì)瞬心－重合點(diǎn)絕對(duì)速度為零。P21相對(duì)瞬心－重合點(diǎn)絕對(duì)速度不為零。

VA2A1VB2B1Vp2=Vp1≠0

Vp2=Vp1=0

兩個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上速度相同一對(duì)重合點(diǎn)，在某一瞬時(shí)兩構(gòu)件相對(duì)于該點(diǎn)作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，該點(diǎn)稱(chēng)瞬時(shí)速度中心。平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第43頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制特點(diǎn)：

①該點(diǎn)包括兩個(gè)構(gòu)件。②絕對(duì)速度相同，相對(duì)速度為零。③相對(duì)回轉(zhuǎn)中心。二、瞬心數(shù)目

∵每?jī)蓚€(gè)構(gòu)件就有一個(gè)瞬心∴依據(jù)排列組合有P12P23P13構(gòu)件數(shù)4568瞬心數(shù)6101528123若機(jī)構(gòu)中有n個(gè)構(gòu)件，則N＝n(n-1)/2平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第44頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制121212tt12三、機(jī)構(gòu)瞬心位置確定1.直接觀察法

適合用于求經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)副直接相聯(lián)兩構(gòu)件瞬心位置。nnP12P12P12∞2.三心定律V12定義：三個(gè)彼此作平面運(yùn)動(dòng)構(gòu)件共有三個(gè)瞬心，且它們位于同一條直線(xiàn)上。此法尤其適合用于兩構(gòu)件不直接相聯(lián)場(chǎng)所。平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第45頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制123P21P31E3D3VE3VD3A2B2VA2VB2A’2E’3P32結(jié)論：P21、P31、P32

位于同一條直線(xiàn)上。平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第46頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制舉例：求曲柄滑塊機(jī)構(gòu)速度瞬心?！轕1432141234P12P34P13P24P23解：瞬心數(shù)為：N＝n(n-1)/2＝6n=41.作瞬心多邊形圓2.直接觀察求瞬心3.三心定律求瞬心平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第47頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制四、速度瞬心在機(jī)構(gòu)速度分析中應(yīng)用1.求線(xiàn)速度。已知凸輪轉(zhuǎn)速ω1，求推桿速度。P23∞解：①直接觀察求瞬心P13、P23

。V2③求瞬心P12速度。123ω1

V2＝VP12＝μl(P13P12)·ω1長(zhǎng)度P13P12直接從圖上量取。100分鐘nnP12P13②依據(jù)三心定律和公法線(xiàn)

n－n求瞬心位置P12

。平面機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析第48頁(yè)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)專(zhuān)用潘存云教授研制2.求角速度。解：①瞬心數(shù)為6個(gè)②直接觀察能求出4個(gè)余下2個(gè)用三心