機(jī)械理論力學(xué)瞬心法

機(jī)械理論力學(xué)瞬心法第1頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一理論力學(xué)中的瞬心理論力學(xué)中的瞬心是在剛體平面運(yùn)動中，同一個物體中，瞬時速度為零的點(diǎn)。PwAvABvBPvBvA第2頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一PvAvB理論力學(xué)中瞬心的位置vAvBvAvBvAvBPw第3頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一機(jī)械原理中的瞬心做面相對運(yùn)動的兩構(gòu)件上在任一瞬時其絕對速度相等的重合點(diǎn)。也即：速度矢量(大小、方向)完全相等的點(diǎn)。任意平面相對運(yùn)動都可以分解成2類運(yùn)動（低副）：轉(zhuǎn)動（副）、移動（副）。第4頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一轉(zhuǎn)動副的瞬心12P12第5頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一移動副的瞬心21P1221rO21O12O第6頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一三心定理3個彼此作平面運(yùn)動的構(gòu)件共有3個瞬心，且必位于同一條直線上。第7頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的瞬心瞬心的總數(shù)K:4*(4-1)/2=6用直接觀察法確定瞬心P12、P23、P34、P14;用"三心定理"確定瞬心P13:對于構(gòu)件1、2、3，P13必在P12和P23的連線上對于構(gòu)件1、4、3，P13必在P14和P34的連線上上述兩條直線的交點(diǎn)就是瞬心P13;同理,可得瞬心P24;1234P12P23P34P14P24P13第8頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一相對于凸輪，從動桿的運(yùn)動可分解為：

繞接觸點(diǎn)N的轉(zhuǎn)動-(轉(zhuǎn)動副)

沿N點(diǎn)的切線移動v(移動副)轉(zhuǎn)動副的瞬心為點(diǎn)N；移動副的瞬心為與速度v垂直的直線上；

綜上：凸輪副的瞬心位于過N點(diǎn)的凸輪法線上。同理：可以得出齒輪副的瞬心線。凸輪副的瞬心-ωvNrbO第9頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一P12P12高副的瞬心在接觸點(diǎn)的公法線上。高副的瞬心第10頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一rb1O13頂尖移動從動件凸輪機(jī)構(gòu)的瞬心活動構(gòu)件的瞬心P(P12)：法線n-n上僅P點(diǎn)處，凸輪1與從動桿2的速度矢量方向相同。且P點(diǎn)處： 凸輪1的線速度為：1*LOP 從動桿2的線速度為：V2另外2個瞬心分別為：P13：與O重合；P23：沿OP指向無窮遠(yuǎn)處;P,P13,P23位于同一直線上ttnnAv22PCP13P23第11頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一擺動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的瞬心nn12rbKv2la0+BPO1O2nn12rbKv2la0+BO1O2P第12頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一aa'bb'r2'r1'齒輪機(jī)構(gòu)的瞬心P第13頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一瞬心線和瞬心線機(jī)構(gòu)S4為定瞬心線;S2為動瞬心線,動瞬心線將沿定瞬心線作無滑動的滾動;利用瞬心線設(shè)計而成的機(jī)構(gòu)叫做瞬心線機(jī)構(gòu).P12P23P34P14P24第14頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一在機(jī)構(gòu)運(yùn)動和結(jié)構(gòu)分析中的高副低代

在機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析僅考慮機(jī)構(gòu)的位置、速度和加速度的情況下以及分析機(jī)構(gòu)的級別時，可以采用高副低代。第15頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一擺動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的瞬心第16頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一移動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的瞬心第17頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一總結(jié)理論力學(xué)和機(jī)械原理中瞬心的區(qū)別

機(jī)械原理中的瞬心理論力學(xué)中的瞬心數(shù)量每兩個構(gòu)件都有一個瞬心每個運(yùn)動的剛體都只有一個瞬心定義兩構(gòu)件上在任一瞬時其絕對速度相等的重合點(diǎn)剛體平面運(yùn)動中，同一個物體中，瞬時速度為零的點(diǎn)位置三心定理剛體中兩個速度的垂線的交點(diǎn)用法兩個構(gòu)件相對于瞬心的絕對速度相等平面運(yùn)動的一個剛體上任何一點(diǎn)相對于它的瞬心的角速度都相等第18頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一用理論力學(xué)的瞬心法求解機(jī)械原理中瞬心的速度1找到兩構(gòu)件的瞬心（機(jī)械）；2把它們分解成兩個獨(dú)立的構(gòu)件； 3找到每個構(gòu)件各自的瞬心（理力）；4求解出每個構(gòu)件中機(jī)械的瞬心的速度；5最后聯(lián)立方程組解出未知構(gòu)件的速度。第19頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一構(gòu)件a,b,c和機(jī)架組成一個曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，已知a,b的長度和ωa還有角α,求解Vc求出桿a