機(jī)械原理包含課后答案

第一章緒論一、教學(xué)要求程象，程局、用理展。二、主要內(nèi)容1．機(jī)械原理課程的研究對象機(jī)械原理（ofMachines）是以機(jī)器和機(jī)構(gòu)為研究對象，是一門研究機(jī)構(gòu)和機(jī)器的運(yùn)動設(shè)計和動力設(shè)計，以及機(jī)械運(yùn)動方案設(shè)計的技術(shù)基礎(chǔ)課。機(jī)器的種類繁多，如內(nèi)燃機(jī)、汽車、機(jī)床、縫紉機(jī)、機(jī)器人、包裝機(jī)等，它們的組成、功用性能和運(yùn)動特點各不相同機(jī)械原理是研究機(jī)器的共性理論必須對機(jī)器進(jìn)行概括和抽象燃機(jī)與機(jī)械手的構(gòu)造、用途和性能雖不相同，但是從它們的組成、運(yùn)動確定性及功能關(guān)系看，都具有一些共同特征：人為的實物（機(jī)件）的組合體。組成它們的各部分之間都具有確定的相對運(yùn)動。能完成有用機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能。機(jī)構(gòu)是傳遞運(yùn)動和動力的實物組合體。最常見的機(jī)構(gòu)有連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、開式鏈機(jī)構(gòu)等。它們的共同特征是：人為的實物（機(jī)件）的組合體。組成它們的各部分之間都具有確定的相對運(yùn)動。2．機(jī)械原理課程的研究內(nèi)容1、機(jī)構(gòu)的析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析（機(jī)構(gòu)的組成、機(jī)構(gòu)簡圖、機(jī)構(gòu)確定運(yùn)動條件等）；機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析（機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件的位移、速度和加速度分析等）；機(jī)構(gòu)的動力學(xué)分析（機(jī)構(gòu)的受力、效率、及在外力作用下機(jī)構(gòu)的真實運(yùn)動規(guī)律等）；2、機(jī)構(gòu)的合（設(shè)計）：創(chuàng)新的過程常用機(jī)構(gòu)的設(shè)計與分析（連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、常用間歇機(jī)構(gòu)等）；傳動系統(tǒng)設(shè)計（選用、組裝、協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)）通過對機(jī)械原理課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握對已有的機(jī)械進(jìn)行結(jié)構(gòu)、運(yùn)動和動力分析的方法，以及根據(jù)運(yùn)動和動力性能方面的設(shè)計要求設(shè)計新機(jī)械的途徑和方法。3機(jī)械原理課程的地位和作用機(jī)械原理是以高等數(shù)學(xué)、物理學(xué)及理論力學(xué)等基礎(chǔ)課程為基礎(chǔ)的，研究各種機(jī)械所具有的共性問題；它又為以后學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計和有關(guān)機(jī)械工程專業(yè)課程以及掌握新的科學(xué)技術(shù)成就打好工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)。因此，機(jī)械原理是機(jī)械類各專業(yè)的一門非常重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，它是從基礎(chǔ)理論課到專業(yè)課之間的橋梁，是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育的最基本的課程。在教學(xué)中起著承上啟下的作用，占有非常重要的地位。4機(jī)械原理課程的學(xué)習(xí)方法1.學(xué)習(xí)機(jī)械原理知識的同時注重素質(zhì)和能力的培養(yǎng)。在學(xué)習(xí)本課程時，應(yīng)把重點放在掌握研究問題的基本思路和方法上，著重于創(chuàng)新性思維的能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。2．重視邏思維的同時加強(qiáng)形象思維能力的培養(yǎng)。從基礎(chǔ)課到技術(shù)基礎(chǔ)課，學(xué)習(xí)的內(nèi)容變化了，學(xué)習(xí)的方法也應(yīng)有所轉(zhuǎn)變；要理解和掌握本課程的一些內(nèi)容，要解決工程實際問題，要進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計，單靠邏輯思維是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須發(fā)展形象思維能力。3．注意把論力學(xué)的有關(guān)知識運(yùn)用于本課程的學(xué)習(xí)中。在學(xué)習(xí)本課程的過程中，要注意把高等數(shù)學(xué)、物理、理論力學(xué)和工程制圖中的有關(guān)知識運(yùn)用到本課程的學(xué)習(xí)當(dāng)中。4．注意將學(xué)知識用于實際做到舉一反三。三、難點分析機(jī)器與機(jī)構(gòu)的概念、區(qū)別與聯(lián)系四、課后習(xí)題答案答1）機(jī)構(gòu)是實現(xiàn)傳遞機(jī)械運(yùn)動和動力的構(gòu)件組合體。如齒輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)等。機(jī)器是在組成它的實物間進(jìn)行確定的相對運(yùn)動時完成能量轉(zhuǎn)換或做功的多件實物的組合體。如電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、起重機(jī)、汽車等。機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。同一臺機(jī)器可由一個或多個機(jī)構(gòu)組成。同一個機(jī)構(gòu)可以派生出多種性能、用途、外型完全不同的機(jī)器。機(jī)構(gòu)可以獨(dú)立存在并加以應(yīng)用。答：機(jī)構(gòu)和機(jī)器，二者都是人為的實物組合體，各實物之間都具有確定的相對運(yùn)動。但后者可以實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換而前者不具備此作用。答：）機(jī)構(gòu)的分析：包括結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動分析、動力學(xué)分析。2）機(jī)構(gòu)的合：包括常用機(jī)構(gòu)設(shè)計、傳動系統(tǒng)設(shè)計。略第二章平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分一、教學(xué)要求熟練掌握機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制方法。能夠?qū)嶋H機(jī)構(gòu)或機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖繪制成機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖；能看懂各種復(fù)雜機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖；能用機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖表達(dá)自己的設(shè)計構(gòu)思。掌握運(yùn)動鏈成為機(jī)構(gòu)的條件。熟練掌握機(jī)構(gòu)自由度的計算方法。能自如地運(yùn)用平面機(jī)構(gòu)自由度計算公式計算機(jī)構(gòu)自由度。能準(zhǔn)確識別出機(jī)構(gòu)中存在的復(fù)合鉸鏈、局部自由度和虛約束，并作出正確處理。4．了解機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析的方法。了解高副低代的方法；學(xué)會根據(jù)機(jī)構(gòu)組成原理，用基本桿組、原動件和機(jī)架創(chuàng)新構(gòu)思新機(jī)構(gòu)的方法。二、主要內(nèi)容1機(jī)構(gòu)的組成1．構(gòu)件與零件構(gòu)件：是運(yùn)動的單元體。構(gòu)件可以是一個零件，也可以是由多個零件組成的剛性系統(tǒng)。零件：是制造的單元體。2．運(yùn)動副及其分類運(yùn)動副：兩構(gòu)件直接接觸所形成的可動聯(lián)接。運(yùn)動副元素：兩構(gòu)件直接接觸的部分。自由度：構(gòu)件所具有的獨(dú)立運(yùn)動的數(shù)目。約束：對構(gòu)件的獨(dú)立運(yùn)動所加的限制。運(yùn)動副每引入一個約束，構(gòu)件就失去一個自由度。運(yùn)動副的分類：1）按運(yùn)動副引入的約束數(shù)分類引入1個約束的運(yùn)動副稱為級副引入2個約束的運(yùn)動副稱為2級副引入3個約的運(yùn)動副稱為3級副引入4個約束的運(yùn)動副稱為4級副，引入5個約束的運(yùn)動副稱為5副。2)按運(yùn)動副的接觸形式分：低副：構(gòu)件與構(gòu)件之間為面接觸。高副：構(gòu)件與構(gòu)件之間為點、線接觸。3)按相對運(yùn)動的形式分平面運(yùn)動副：兩構(gòu)件之間的相對運(yùn)動為平面運(yùn)動?？臻g運(yùn)動副：兩構(gòu)件之間的相對運(yùn)動為空間運(yùn)動。3．運(yùn)動鏈運(yùn)動鏈?zhǔn)侵竷蓚€或兩個以上的構(gòu)件通過運(yùn)動副聯(lián)接而構(gòu)成的系統(tǒng)。閉式運(yùn)動鏈（閉鏈）：運(yùn)動鏈的各構(gòu)件構(gòu)成首末封閉的系統(tǒng)。開式運(yùn)動鏈（開鏈）：運(yùn)動鏈的各構(gòu)件未構(gòu)成首末封閉的系統(tǒng)。在運(yùn)動鏈中，如果將某一個構(gòu)件加以固定，而讓另一個或幾個構(gòu)件按給定運(yùn)動規(guī)律運(yùn)動時，如果運(yùn)動鏈中其余各構(gòu)件都有確定的相對運(yùn)動，則此運(yùn)動鏈成為機(jī)構(gòu)。機(jī)架：機(jī)構(gòu)中固定不動的構(gòu)件；原動件：按照給定運(yùn)動規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動的構(gòu)件從動件：其余活動構(gòu)件。平面機(jī)構(gòu)：組成機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件的相對運(yùn)動均在同一平面內(nèi)或在相互平行的平面內(nèi)。空間機(jī)構(gòu)：機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件的相對運(yùn)動不在同一平面內(nèi)或平行的平面內(nèi)。2機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖機(jī)器是由機(jī)構(gòu)組成因此在對現(xiàn)有機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析還是構(gòu)思新機(jī)械的運(yùn)動方案和對組成新機(jī)械的各種機(jī)構(gòu)作進(jìn)一步的運(yùn)動及動力設(shè)計時要一種表示機(jī)構(gòu)的簡明圖形——機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的簡單符號和線條代表運(yùn)動副和構(gòu)件按一定比例尺表示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動尺寸，繪制出表示機(jī)構(gòu)的簡明圖形。它與原機(jī)械具有完全相同運(yùn)動特性。機(jī)構(gòu)示意圖：為了表明機(jī)械的組成狀況和結(jié)構(gòu)特征，不嚴(yán)格按比例繪制的簡圖。機(jī)構(gòu)簡圖的繪制步驟：分析機(jī)械的動作原理、組成情況和運(yùn)動情況；沿著運(yùn)動傳遞路線，分析兩構(gòu)件間相對運(yùn)動的性質(zhì)，以確定運(yùn)動副的類型和數(shù)目；適當(dāng)?shù)剡x擇運(yùn)動簡圖的視圖平面；選擇適當(dāng)比例尺(=際尺寸(m)/圖示長度(mm))，用機(jī)構(gòu)簡圖符號，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖并從運(yùn)動件開始按傳動順序標(biāo)出各構(gòu)件的編號和運(yùn)動副的代號在原動件上標(biāo)出箭頭以表示其運(yùn)動方向。2.3機(jī)構(gòu)自由度的算及具確定運(yùn)動的件機(jī)構(gòu)自由度的概念：機(jī)構(gòu)的獨(dú)立運(yùn)動數(shù)稱為機(jī)構(gòu)的自由度。平面機(jī)構(gòu)自由度的計算機(jī)構(gòu)的自由度取決于活動構(gòu)件的數(shù)目、聯(lián)接各構(gòu)件的運(yùn)動副的類型和數(shù)目。（1〕平面機(jī)構(gòu)自由度計算的一般公式設(shè)一個平面機(jī)構(gòu)中共有n個活動構(gòu)件，在用運(yùn)動副將所有構(gòu)件聯(lián)接起來前，這些活動構(gòu)件具有3個自由度。當(dāng)用個高副、p個低副聯(lián)接成運(yùn)動鏈后，這些運(yùn)動副共引入了hl

l

個約束。h由于每引入一個約束構(gòu)件就失去了一個自由度，故整個機(jī)構(gòu)相對于機(jī)架的自由度數(shù)為npl

h

（1.1）該式稱為平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)公式。3．計算平面機(jī)構(gòu)自由度的注意事項(1)復(fù)合鉸鏈定義：兩個以上構(gòu)件在同一處以轉(zhuǎn)動副相連接，所構(gòu)成的運(yùn)動副稱為復(fù)合鉸鏈。解決問題的方法若有K構(gòu)件在同一處組成復(fù)合鉸鏈則其構(gòu)成的轉(zhuǎn)動副數(shù)目應(yīng)（K-1）個(2)局部自由度定義若機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件所具有的自由度僅與其自身的局部運(yùn)動有關(guān)不影響其他構(gòu)件的運(yùn)動，則稱這種自由度為局部自由度。局部自由度經(jīng)常發(fā)生的場合：滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦?xí)r添加的滾子；軸承中的滾珠。解決的方法計算機(jī)構(gòu)自由度時想將滾子與安裝滾子的構(gòu)件固結(jié)在一起視為一個構(gòu)件。(3)虛約束在特定幾何條件或結(jié)構(gòu)條件下，某些運(yùn)動副所引入的約束可能與其他運(yùn)動副所起的限制作用一致，這種不起獨(dú)立限制作用的重復(fù)約束稱為虛約束。虛約束經(jīng)常發(fā)生的場合：軌跡重合的虛約束；轉(zhuǎn)動府軸線重合的虛約束；移動副導(dǎo)路平行的虛約束；機(jī)構(gòu)中對稱部分的虛約束。機(jī)構(gòu)中的虛約束都是在一定的幾何條件下出現(xiàn)的，如果這些幾何條件不滿足，則虛約束將變成有效約束，而使機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動。采用虛約束是為了改善構(gòu)件的受力情況；傳遞較大功率；或滿足某種特殊需要。4．機(jī)構(gòu)具確定運(yùn)動的條件：機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)等于機(jī)構(gòu)的原動件數(shù)。2.4平面機(jī)構(gòu)的組原理分1.平面機(jī)構(gòu)的組成原理任何機(jī)構(gòu)中都包含原動件機(jī)架和從動件系統(tǒng)三部分由于機(jī)架的自由度為零每個原動件的自由度為1，而機(jī)構(gòu)的自由度等于原動件數(shù)，所以，從動件系統(tǒng)的自由度必然為零。桿組：自由度為零的從動件系統(tǒng)?；緱U組：不可再分的自由度為零的構(gòu)件組合稱為基本桿組，簡稱基本組。桿組的結(jié)構(gòu)式為32

l機(jī)構(gòu)的組成原理把若干個自由度為零的基本桿組依次聯(lián)接到原動件和機(jī)架上就可組成新的機(jī)構(gòu)，其自由度數(shù)目與原動件的數(shù)目相等。在進(jìn)行新機(jī)械方案設(shè)計時以按設(shè)計要求根據(jù)機(jī)構(gòu)的組成原理新設(shè)計新機(jī)構(gòu)。在設(shè)計中必須遵循的原則在滿足相同工作要求的前提下機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)越簡單桿組的級別越低、構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動副的數(shù)目越少越好。2．平面機(jī)的結(jié)構(gòu)分析對已有機(jī)構(gòu)或已設(shè)計完的機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動分析和力分析時，首先需要對機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析即將機(jī)構(gòu)分解為基本桿組原動件和機(jī)架結(jié)構(gòu)分析的過程與由桿組依次組成機(jī)構(gòu)的過程正好相反。通常稱此過程為拆桿組。拆桿組時應(yīng)遵循的原則從傳動關(guān)系離原動件最遠(yuǎn)的部分開始試拆每拆除一個桿組后機(jī)構(gòu)的剩余部分仍應(yīng)是一個完整的機(jī)構(gòu)試拆時，按二級組試拆，若無法拆除，再試拆高一級別的桿組。3．平面機(jī)的高副低代法目的：為了使平面低副機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析和運(yùn)動分析的方法適用于含有高副的平面機(jī)構(gòu)。概念：用低副代替高副方法：用含兩個低副的虛擬構(gòu)件代替高副高副低代必須滿足的條件：替代前后機(jī)構(gòu)自由度不變替代瞬時速度加速度不變對于一般的高副機(jī)構(gòu)，在不同位置有不同的瞬時替代機(jī)構(gòu)。經(jīng)高副低代后的平面機(jī)構(gòu)，可視為平面低副機(jī)構(gòu)。四、課后習(xí)題答案答：構(gòu)件是機(jī)構(gòu)的運(yùn)動單元，零件是加工制造單元。答：運(yùn)動副食兩構(gòu)件之間直接接觸的可動連接。其運(yùn)動副的直接接觸部分叫運(yùn)動副元素。有若干個構(gòu)件通過運(yùn)動副的連接所構(gòu)成的系統(tǒng)叫運(yùn)動鏈。運(yùn)動副可按運(yùn)動副元素分為高副低副兩構(gòu)件之間的運(yùn)動形式分為移動副和轉(zhuǎn)動副按構(gòu)件的運(yùn)動平面分為平面運(yùn)動副和空間運(yùn)動副。按引入的約束數(shù)目可分為—5級副。略略略a)F＝3×3－2×＝b)＝3×3－2×4＝1PF＝－L－

＝3×3－2×4＝1＝3×7－2×9－＝Pa)7L＝10

P

＝0F＝3×7－2×101b)B局部自由度Pn＝3L＝

P

＝2F＝3×3－2×3－2＝1B、局部自由度PPn＝3L＝h＝F＝3×3－2×3－2＝1n＝3n＝5

PLPL

＝4F＝33－2×4＝1＝7F＝3×5－2×7＝1f)A、B、、E復(fù)合鉸鏈Pn＝7L＝10＝3×7－2×101g)A處為復(fù)合鉸鏈Pn＝10L＝14F＝3102142h)B局部自由度Pn＝8L＝11

P

＝1F＝3×8－2×1111i)B、J虛約束

C處局部自由度BBn＝6

PL

＝8

P

＝1F＝3×6－2×8－1＝1j)B處虛約束

A、CD復(fù)合鉸鏈n＝7

PL

＝10＝3×72101k)CD處復(fù)合鉸鏈PPn＝5L＝h＝F＝3×5－2×6－2＝1l)n＝7

PL

＝10

F＝3×7－2×101m)行相等平行相等EFB局部自由度I虛約束4和DG虛約束PPn＝6L＝h＝F＝3×6－2×8－1＝1Pa)＝3L＝

P

＝1F＝3×3－2×8－1＝0不能動n＝4

PL

＝5

P

＝1F＝3×4－2×5－1＝1n＝4

PPL＝h

＝1F＝3×4－2×5－1＝1b)n＝5

PL

＝6F＝3×5－2×6＝3運(yùn)動不確定n＝5

PL

＝7F＝3×5－2×7＝1a)＝7

PL

＝10＝3×7－2101二級機(jī)構(gòu)b)n＝5三級機(jī)構(gòu)＝5二級機(jī)構(gòu)

PLPL

＝7F＝3×5－2×7＝1＝7F＝3×5－2×7＝1第三章第一節(jié)

平面機(jī)的運(yùn)動分析機(jī)構(gòu)運(yùn)分析的任務(wù)目的和法(1)機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析的任務(wù):是在已知機(jī)構(gòu)尺寸及原動件運(yùn)動規(guī)律的情況下，確定機(jī)構(gòu)中其他構(gòu)件上某些點的軌跡、位移、速度及加速度和構(gòu)件的角位移、角速度及角加速度。(2)機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析的目的:無論是設(shè)計新的機(jī)械，還是為了了解現(xiàn)有機(jī)械的運(yùn)動性能，都是十分必要的，而且它還是研究機(jī)械動力性能的必要前提。ijij(3)機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析的方法:其方法很多，主要有圖解法和解析法。本章將對這兩種方法分別加以介紹，且僅限于研究平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析。

圖解法及其特點：圖解法就是在已知機(jī)構(gòu)尺寸及原動件運(yùn)動規(guī)律的情況下，根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動關(guān)系，按選定比例尺進(jìn)行作圖求解的方法。圖解法主要有速度瞬心法和矢量方程圖解法。當(dāng)需要簡捷直觀地了解機(jī)構(gòu)的某個或某幾個位置的運(yùn)動特性時，采用圖解法比較方便，而且精度也能滿足實際問題的要求。

解析法及其特點：平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析的解析法有很多種，而比較容易掌握且便于應(yīng)用的方法有矢量方程解析法、復(fù)數(shù)法和矩陣法。而當(dāng)需要精確地知道或要了解機(jī)構(gòu)在整個運(yùn)動循環(huán)過程中的運(yùn)動特性時，采用解析法并借助計算機(jī)，不僅可獲得很高的計算精度及一系列位置的分析結(jié)果，并能繪出機(jī)構(gòu)相應(yīng)的運(yùn)動線圖，同時還可把機(jī)構(gòu)分析和機(jī)構(gòu)綜合問題聯(lián)系起來，以便于機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。第二節(jié)用度瞬心作機(jī)構(gòu)的速分析機(jī)構(gòu)速度分析圖解法又有速度瞬心法和矢量方程圖解法兩種。在僅需對機(jī)構(gòu)作速度分析時，采用速度瞬心法往往顯得十分方便，故下面對速度瞬心法加以介紹。1.速瞬心其位置確定(1)速度瞬心的概念速度瞬心(簡稱瞬心)若該點是互作平面相對運(yùn)動兩構(gòu)件上瞬時相對速度為零或者說絕對速度相等的重合點故瞬心可定義為兩構(gòu)件上的瞬時等速重合點若該點的絕對速度為零，為絕對瞬心否則為相對瞬心后將用符號表示構(gòu)件i間的瞬心而由個構(gòu)件(含機(jī)架)組成的機(jī)構(gòu)的瞬心總數(shù)K應(yīng)為：K=NN-1)/2(2)機(jī)構(gòu)各瞬心位置的確定方法如下1)由瞬心定義確定瞬心的位置：對于通過運(yùn)動副直接相聯(lián)的兩構(gòu)件間的瞬心，可由瞬心定義直觀地確定其位置，其方法如下：以轉(zhuǎn)動副相聯(lián)接的兩構(gòu)件，其瞬心就在轉(zhuǎn)動副的中心處；以移動副相聯(lián)接的兩構(gòu)件，其瞬心位于垂直于導(dǎo)路方向的無窮遠(yuǎn)處；以作純滾動高副相聯(lián)接的兩構(gòu)件，其瞬心就在接觸點處；以作滾動兼滑動高副相聯(lián)接的兩構(gòu)件，其瞬心在過接觸點高副元素的公法線上。2)借助三心定理確定瞬心的位置：對于不通過運(yùn)動副直接相聯(lián)的兩構(gòu)件間的瞬心位置，可借助三心定理來確定；而三心定理是說：三個彼此作平面平行運(yùn)動的構(gòu)件的三個瞬心必位于同一直線上。2.用速度瞬法進(jìn)行構(gòu)的速度分在利用速度瞬心法進(jìn)行機(jī)構(gòu)的速度分析時，首先要選取尺寸比例尺作出所要求位置的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，并確定出已知運(yùn)動構(gòu)件和待求運(yùn)動構(gòu)件（或輸入運(yùn)動構(gòu)件與輸出運(yùn)動構(gòu)件）之間的相對速度瞬心的位置，然后再利用速度瞬心的等速重合點的概念列出其速度等式，便可求得未知運(yùn)動構(gòu)件的速度（或機(jī)構(gòu)的傳動比）。具體求解方法以下例來加以說明。例3-1用瞬心法作平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的速度分析例3-2用瞬心法作凸輪機(jī)構(gòu)的速度分析這里必須指出用瞬心法對機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度分析雖較簡便當(dāng)某些瞬心位于圖紙之外時，將給求解造成困難。同時，速度瞬心法不能用于機(jī)構(gòu)的加速度分析。第三節(jié)用矢方程解法作構(gòu)的速度和速度分1.矢方程解法的本作法矢量方程圖解法又稱相對運(yùn)動圖解法其所依據(jù)的基本原理是理論力學(xué)中的運(yùn)動合成原理。在對機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度和加速度分析時，首先要根據(jù)運(yùn)動合成原理列出機(jī)構(gòu)運(yùn)動的矢量方程，然后再按方程作圖求解。已知:鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的長度,原動件1的角速度1，求ω2，ω3，VC，VE。解:1.根據(jù)相對運(yùn)動原理列矢量方程式V

C

=V

B

+V

CB方向：⊥CD⊥AB⊥CB大小：?

ωL1

AB

?上述各矢量方程式中,包括大小和方向在內(nèi)共6個變量現(xiàn)式中僅有VV的大CCB小未知,可以用圖解法求解。2.作速度圖a)確定速度比例尺。速度比尺μv（實際長度/圖示長度）表示圖中每單位長度所代表的速度大小，其單位為（

-1

/mm）；b)選取速度極點。在速度圖上任取一點P為速度極點表示速度為零的點).過P表V量pb(∥Bμv)B

B，

且d)分別過點和p點作代表V和V方向線,CBC得交點c，矢量pc和別代表V和VC

CB3.求解ωω，和V2，3

C根據(jù)速度圖可以求出：ω=V/L=bcμv/L2CBCB

CB將bc平移到機(jī)構(gòu)圖上的點，可知為順時2針方向。ω=V/L=pcμv/L3CCDCD將pc平移到機(jī)構(gòu)圖上的點，可知為逆時3針方向。求解V

E利用下列矢量方程式求E點速度

EV

E

=V

C

+V

EC

=V

B

+V

EB方向：？⊥CD⊥CE⊥AB⊥BE大小：?pcμv?

ωL1

AB上式中僅有V和V的大小未知,可以用圖解法求解。ECEBb)分別過b點和c點作代表和V的方向線，得交點e矢量pe代表VEBEC

E。VμvE加速度分析略2、兩構(gòu)件上重合點的速度

方向如圖中pe方向如圖所示構(gòu)件1與構(gòu)件2組成移動副點B(B及)為兩構(gòu)件的任意重合點理論力學(xué)可知，12構(gòu)件2的運(yùn)動可以認(rèn)為是由構(gòu)件固定于構(gòu)件1上隨同構(gòu)件1的運(yùn)動（牽連運(yùn)動）與構(gòu)件2相對于構(gòu)件1的移動（相對運(yùn)動）所合成。即V=V+VB2B1

B2B1已知:導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的長度，原動件1的角速度度,求ω1解:根據(jù)相對運(yùn)動原理列矢量方程式：V=V+VB3B2B3B2方向：⊥BC⊥AB∥BC

3大小：?

ωL1

AB

？上述方程式中，只有V和V的大小未知，可以用圖解法求解。B3B2作速度圖確定速度比例尺μv選取速度極點p⑶通過p點作代表V的矢量pb(⊥AB且pb=V/μv)B222B2⑷過作pbb求解ω3

B3B2

的方向線bb，過p點作的方向線pb，兩方向線交于b，得速度圖23B333ω=V/L=pbμv/L3B3BC3BC將pb移到機(jī)構(gòu)圖上的B點，可知ω為順時針方向。33加速度分析略3．機(jī)構(gòu)運(yùn)動析的解析法1．鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)為例，介紹復(fù)數(shù)矢量法，重點掌握建模方法，矢量方程的建立方法。2．以曲柄塊機(jī)構(gòu)為例，介紹有移動副的機(jī)構(gòu)的復(fù)數(shù)矢量法。3．平面機(jī)構(gòu)力分析．簡單介紹機(jī)械上作用的力及慣性力的求解方法。．以六桿機(jī)構(gòu)為例，簡單介紹動態(tài)靜力分析的圖解法。重點是機(jī)構(gòu)的拆組方法及繪力多邊形的方法。．簡介動態(tài)靜力分析的解析法，為課程設(shè)計打下基礎(chǔ)。三、重點和難點：本章的學(xué)習(xí)重點是：對Ⅱ級機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動分析。學(xué)習(xí)難點是：對機(jī)構(gòu)的加速度分析，特別是兩構(gòu)件重合點之間含有哥氏加速度時的加速度分析。四、課后習(xí)題答案答：）兩構(gòu)件做相互平面運(yùn)動的等速重合點叫瞬心。兩構(gòu)件之一靜止時，運(yùn)動構(gòu)件上瞬時絕對速度為的點。兩構(gòu)件均運(yùn)動時，兩構(gòu)件瞬時絕對速度相等的重合點。-6確定瞬心位置k=b)k==324k==6d)k==6k=23f)k==62V方向可知M

VM

不垂直于AM所以A不是瞬心。ppp3V=0=0共點、、有ppp3V=0=0共點、、有解：）

ω

p=1314

p34

ω

ppp

V=l=14lc342）上速度為0點就是他的瞬心

V=ωl∴EBE∴E點速度最小2min224ppc34131214°拉直共線=317.87°重疊共線

共線

ω

p=1314

p34

ω

ppp

a)

kV

V

V方向：⊥

⊥

∥大小：

？

ωl

？B2

k

方向：B→

⊥B→

⊥向右

∥大?。簁=0

33

l？lAB=01、2位置

2

3

VB3B2

？b)無

VB3B2k

=03、4位置V

V

VB3B2方向：⊥大?。海?/p>

⊥ωl

∥？=0V2ll=0V2ll

'

a

B2

方向：⊥→

∥大小：？

lAB

？

有

k

V

VB2VB2

VB1

V方向：∥

⊥

∥大?。海?/p>

ωlABanB1

？

a

kB2B1

a

B2B1方向：∥B→

⊥向上∥大?。?？

lAB

2

V

？ka)

即=0⊥桿水平VVVBCB方向：⊥

⊥

⊥大?。海?/p>

l

？

bclC

=0aC

nB

CB

CB方向：→

⊥B→→

⊥大小：aCB=0

l=0

？l1l2a==3

？b)

擴(kuò)大構(gòu)件法VB3

VB2

V方向：⊥