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1、第 1章 平 面 機(jī) 構(gòu) 的 自 由 度 和 速 度 分 析 11 運(yùn) 動(dòng) 副 及 其 分 類 12 平 面 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖 13 平 面 機(jī) 構(gòu) 的 自 由 度 計(jì) 算 14 速 度 瞬 心 及 其 在 機(jī) 構(gòu) 速 度 分 析 上 的 應(yīng) 用 二 、 運(yùn) 動(dòng) 副 元 素 兩 個(gè) 構(gòu) 件 直 接 接 觸 組 成 的 可 動(dòng) 聯(lián) 接 。三 、 自 由 度 F 構(gòu) 件 獨(dú) 立 運(yùn) 動(dòng) 的 數(shù) 目 o xy一 、 運(yùn) 動(dòng) 副 定 義例 如 ： 直 接 接 觸 的 部 分 （ 點(diǎn) 、 線 、 面 ） 作 空 間 運(yùn) 動(dòng) 的 構(gòu) 件 o xyZ6個(gè) 自 由 度 F 機(jī) 構(gòu) 是 一 個(gè) 構(gòu) 件 系
2、 統(tǒng) ， 為 了 傳 遞 運(yùn) 動(dòng) 和 動(dòng) 力 ， 各 構(gòu) 件 之 間 必須 通 過 一 定 的 聯(lián) 接 而 產(chǎn) 生 確 定 的 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng) 。 11 運(yùn) 動(dòng) 副 及 其 分 類 運(yùn) 動(dòng) 副 o xy四 、 約 束 對(duì) 獨(dú) 立 運(yùn) 動(dòng) 所 加 的 限 制 。 A 一 個(gè) 作 平 面 運(yùn) 動(dòng) 的 構(gòu) 件3個(gè) 自 由 度 BA (xA,yA)o xy 11 運(yùn) 動(dòng) 副 及 其 分 類 五 、 運(yùn) 動(dòng) 副 的 分 類 ： 空 間 運(yùn) 動(dòng) 副 空 間 運(yùn) 動(dòng)按 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng) 范 圍 分 ： 平 面 運(yùn) 動(dòng) 副 平 面 運(yùn) 動(dòng) 空 間 運(yùn) 動(dòng) 副 11 運(yùn) 動(dòng) 副 及 其 分 類球 面 副 螺 旋
3、副 u 平 面 運(yùn) 動(dòng) 副 類 型l 轉(zhuǎn) 動(dòng) 副 （ 回 轉(zhuǎn) 副 、 鉸 鏈 ）l 移 動(dòng) 副 面 接 觸 ， 平 面 低 副應(yīng) 力 低產(chǎn) 生 約 束 數(shù) ： 2 自 由 度 ： 1 11 運(yùn) 動(dòng) 副 及 其 分 類 l 滾 滑 副 點(diǎn) 、 線 接 觸 ， 應(yīng) 力 高 平 面 高 副 t tn n n nt t 產(chǎn) 生 約 束 數(shù) ： 1自 由 度 ： 2 11 運(yùn) 動(dòng) 副 及 其 分 類 運(yùn) 動(dòng) 鏈構(gòu) 件 通 過 運(yùn) 動(dòng) 副 的 聯(lián) 接 而 構(gòu) 成 的 相 對(duì) 可 動(dòng) 的 系 統(tǒng) 。分 為 ：閉 鏈 開 鏈空 間 運(yùn) 動(dòng) 鏈平 面 運(yùn) 動(dòng) 鏈 閉 鏈開 鏈 1-2 機(jī) 構(gòu) 的 組 成 及 運(yùn)
4、 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖一 、 機(jī) 構(gòu) 的 組 成 ： 機(jī) 構(gòu) 在 運(yùn) 動(dòng) 鏈 中 ， 固 定 某 一 構(gòu) 件 為 機(jī) 架 ， 并 給 定 一 個(gè) 或 數(shù) 個(gè) 構(gòu) 件的 運(yùn) 動(dòng) ， 使 其 余 構(gòu) 件 的 運(yùn) 動(dòng) 隨 之 確 定 ， 運(yùn) 動(dòng) 鏈 機(jī) 構(gòu) 。 1-2 機(jī) 構(gòu) 的 組 成 及 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖 若 干 個(gè)1個(gè) 1個(gè) 或 幾 個(gè) 機(jī) 構(gòu) 在 運(yùn) 動(dòng) 鏈 中 ， 固 定 某 一 構(gòu) 件 為 機(jī) 架 ， 并 給 定 一 個(gè) 或 數(shù) 個(gè) 構(gòu) 件的 運(yùn) 動(dòng) ， 使 其 余 構(gòu) 件 的 運(yùn) 動(dòng) 隨 之 確 定 ， 運(yùn) 動(dòng) 鏈機(jī)架： 相 對(duì) 固 定 不 動(dòng) 的 構(gòu) 件 ，如 機(jī) 床 床 身 、 車 輛 底 盤
5、 。原動(dòng)件（主動(dòng)件）： 運(yùn) 動(dòng) 已 知的 構(gòu) 件 ， 運(yùn) 動(dòng) 輸 入 的 構(gòu) 件 。 原 動(dòng) 件從動(dòng)件： 其 余 活 動(dòng) 構(gòu) 件 。 從 動(dòng) 件機(jī) 構(gòu) 的 組 成 ：機(jī) 構(gòu) 構(gòu) 件 +運(yùn) 動(dòng) 副機(jī) 架 原 動(dòng) 件 從 動(dòng) 件 機(jī) 架 機(jī) 構(gòu) 。 1-2 機(jī) 構(gòu) 的 組 成 及 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖 零 件 剛 性 聯(lián) 接 構(gòu) 件 活 動(dòng) 聯(lián) 接運(yùn) 動(dòng) 副 運(yùn) 動(dòng) 鏈給 定 機(jī) 架 、 原 動(dòng) 件機(jī) 構(gòu)電 器 、 液 壓 等控 制 部 分機(jī) 器 輔 助 部 分 1-2 機(jī) 構(gòu) 的 組 成 及 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖 二 、 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖 1 2 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖 用 最 簡(jiǎn) 單 的 線 條 和
6、 規(guī) 定 的 運(yùn) 動(dòng) 副 符 號(hào) ， 按 一 定 比 例 繪 制 的 用 以 說 明 機(jī) 構(gòu) 中 各 構(gòu) 件 之 間 的 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng) 關(guān) 系 的 圖 形 。撇 開 構(gòu) 件 的 實(shí) 際 外 形 ， 而 只 考 慮 運(yùn) 動(dòng) 副 的 性 質(zhì) 及 其 位 置 。 三 、 繪 制 簡(jiǎn) 圖 的 目 的 ： 1.簡(jiǎn) 明 表 達(dá) 一 部 機(jī) 器 的 的 運(yùn) 動(dòng) 原 理 ， 表 示 機(jī) 構(gòu) 的 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 的 依 據(jù) 。 1 2 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖簡(jiǎn) 圖 表 示 的 內(nèi) 容 ： 構(gòu) 件 的 數(shù) 目 ， 運(yùn) 動(dòng) 副 的 類 型 、 數(shù) 目
7、， 運(yùn) 動(dòng) 尺 寸 ， 主 、 從 動(dòng) 關(guān) 系 等 。四 、 運(yùn) 動(dòng) 副 、 構(gòu) 件 的 表 示 方 法 ：機(jī) 構(gòu) 構(gòu) 件 +運(yùn) 動(dòng) 副 常 用 運(yùn) 動(dòng) 副 的 符 號(hào)運(yùn) 動(dòng) 副名 稱 運(yùn) 動(dòng) 副 符 號(hào)兩 運(yùn) 動(dòng) 構(gòu) 件 構(gòu) 成 的 運(yùn) 動(dòng) 副轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng) 副 12 12 12 1 212 1 2 12 1 21 21212 1 2 12兩 構(gòu) 件 之 一 為 固 定 時(shí) 的 運(yùn) 動(dòng) 副122121平面運(yùn)動(dòng)副 平面高副螺旋副 2 112 12 1 21 2球面副球銷 副 1212 12空間運(yùn)動(dòng)副 1 2 1 212 21nnt t 21 nnt t 一 般 構(gòu) 件 的 表 示 方 法桿 、 軸
8、 構(gòu) 件固 定 構(gòu) 件同 一 構(gòu) 件 1 2 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖 三 副 構(gòu) 件 兩 副 構(gòu) 件 一 般 構(gòu) 件 的 表 示 方 法 1 2 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖四 副 構(gòu) 件 3.常 用 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖 符 號(hào)在機(jī)架上的電機(jī) 齒輪齒條傳動(dòng)帶傳動(dòng) 圓錐齒輪傳動(dòng) 1 2 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖 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) 1 2 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖 內(nèi) 嚙合 圓柱 齒輪 傳動(dòng) 棘輪機(jī)構(gòu) 1 2 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖 步 驟 ：1.運(yùn) 轉(zhuǎn) 機(jī) 械 ， 搞 清 楚 構(gòu) 件 的 數(shù) 目 ， 并 用 數(shù) 字 標(biāo) 注 （ 1、 2、 3） ；4.
9、用 規(guī) 定 的 符 號(hào) 和 線 條 繪 制 圖 形 （ 先 畫 出 運(yùn) 動(dòng) 副 符 號(hào) ， 然后 以 直 線 或 曲 線 相 連 )機(jī) 構(gòu) 示 意 圖 ；3. 合 理 選 擇 投 影 面 及 原 動(dòng) 件 的 靜 態(tài) 位 置 （ 以 機(jī) 構(gòu) 的 運(yùn) 動(dòng) 平 面為 投 影 面 ） ；5.選 擇 適 當(dāng) 的 比 例 尺 作 簡(jiǎn) 圖 ；思 路 ： 先 定 原 動(dòng) 部 分 和 工 作 部 分 （ 一 般 位 于 傳 動(dòng) 線 路 末 端 ） ，弄 清 運(yùn) 動(dòng) 傳 遞 路 線 ， 確 定 構(gòu) 件 數(shù) 目 及 運(yùn) 動(dòng) 副 的 類 型 ， 并 用 符 號(hào)表 示 出 來 。6、 驗(yàn) 算 自 由 度 。 1 2 機(jī)
10、 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖長 度 比 例 尺 )( )(mmm l 圖 示 長 度實(shí) 際 長 度2.搞 清 楚 運(yùn) 動(dòng) 副 的 性 質(zhì) 、 數(shù) 目 ， 并 用 字 母 標(biāo) 注 （ A、 B、 C） ； 五 、 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖 的 繪 制 方 法 3 1 2 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖舉 例 ：1.簡(jiǎn) 單 偏 心 圓 盤 1 2A 12A1A O12 O2 3O A DC B A 14322.顎 式 破 碎 機(jī) 1 2 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖破 碎 機(jī) 1 破 碎 機(jī) 2 1 2 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖5.內(nèi) 燃 機(jī) 215691078 3 415 26 10974 鏈 接 五 、 對(duì) 機(jī) 構(gòu) 運(yùn)
11、 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖 的 檢 驗(yàn) ： 2.運(yùn) 動(dòng) 副 的 性 質(zhì) 、 數(shù) 目 與 實(shí) 際 相 符 ；1.構(gòu) 件 數(shù) 目 與 實(shí) 際 相 同 ；4.與 實(shí) 際 機(jī) 構(gòu) 具 有 相 同 的 自 由 度 。 3.運(yùn) 動(dòng) 副 之 間 的 相 對(duì) 位 置 以 及 構(gòu) 件 尺 寸 與 實(shí) 際 機(jī) 構(gòu) 成 比 例 ； 1 2 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖 活 動(dòng) 構(gòu) 件 數(shù) ：通 過 運(yùn) 動(dòng) 副 聯(lián) 接 后 ， 低 副 產(chǎn) 生 的 約 束 數(shù) ： 高 副 產(chǎn) 生 的 約 束 數(shù) ： 設(shè) 一 平 面 機(jī) 構(gòu) 有 K個(gè) 構(gòu) 件 ， 通 過 Pl個(gè) 低 副 ， Ph個(gè) 高 副 聯(lián) 接 ， 則 ：運(yùn) 動(dòng) 副 聯(lián) 接 前 自 由
12、度 ： 13 平 面 機(jī) 構(gòu) 自 由 度 的 計(jì) 算計(jì) 算 公 式 ： 1 Kn n3 lP2 hP1 hl PPnF 23 一 、 自 由 度 的 計(jì) 算 公 式 例 1、 計(jì) 算 曲 柄 滑 塊 機(jī) 構(gòu) 的 自 由 度 。解 ： 活 動(dòng) 構(gòu) 件 數(shù) n=低 副 數(shù) Pl =高 副 數(shù) Ph = hl PPnF 23 04233 1 340 1 2 34 13 平 面 機(jī) 構(gòu) 自 由 度 的 計(jì) 算 例 2、 計(jì) 算 鉸 鏈 四 桿 機(jī) 構(gòu) 的 自 由 度解 ： 活 動(dòng) 構(gòu) 件 數(shù) n=低 副 數(shù) Pl=高 副 數(shù) Ph= 340 1423323 hl PPnF 對(duì) 不 同 的 機(jī) 構(gòu) ，
13、自 由 度 不 同 ， 給 定 原 動(dòng) 件 的 個(gè) 數(shù) 也 應(yīng) 不 同 ，那 么 ， 原 動(dòng) 件 數(shù) 與 自 由 度 有 什 么 關(guān) 系 ， 才 能 使 機(jī) 構(gòu) 具 有 確 定 的 運(yùn)動(dòng) 呢 ？ 1、 當(dāng) 原 動(dòng) 件 數(shù) F 卡 死 不 能 動(dòng) 或 破 壞原 動(dòng) 件 數(shù) =F 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 確 定 1 2 34 13 平 面 機(jī) 構(gòu) 自 由 度 的 計(jì) 算二 、 機(jī) 構(gòu) 具 有 確 定 運(yùn) 動(dòng) 的 條 件 450例 3、 計(jì) 算 鉸 鏈 五 桿 機(jī) 構(gòu) 的 自 由 度解 ： 活 動(dòng) 構(gòu) 件 數(shù) n=低 副 數(shù) Pl =高 副 數(shù) Ph = 2524323 hl PPnF 1 2 3 452、
14、 當(dāng) 原 動(dòng) 件 數(shù) 0（ 必 要 條 件 ）u原 動(dòng) 件 數(shù) =機(jī) 構(gòu) 自 由 度 數(shù) F（ 充 分 條 件 ）機(jī) 構(gòu) 具 有 確 定 運(yùn) 動(dòng) 的 條 件 ： 分 隔 022 13 平 面 機(jī) 構(gòu) 自 由 度 的 計(jì) 算 13 平 面 機(jī) 構(gòu) 自 由 度 的 計(jì) 算A BCDE例 ： 計(jì) 算 圖 示 機(jī) 構(gòu) 的 自 由 度 。 局 部 自 由 度解 ： 活 動(dòng) 構(gòu) 件 數(shù) n= 3低 副 數(shù) Pl = 4F=3n 2Pl Ph 高 副 數(shù) Ph = 1= 0 134=3 3 2 4 1不 能 動(dòng) ！4 54 51 正 確 ！ 1 2 34 5 678 AB CDE F解 ： 活 動(dòng) 構(gòu) 件
15、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 肯 定 不 對(duì) ！101 10 B、 C、 D、 E四 處各 含 有 兩 個(gè) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 副計(jì) 算 結(jié) 果 正 確 例 ： 計(jì) 算 圖 示 圓 盤 鋸 機(jī) 構(gòu) 的 自 由 度 。三 、 計(jì) 算 自 由 度 的 注 意 事 項(xiàng) 13 平 面 機(jī) 構(gòu) 自 由 度 的 計(jì) 算 復(fù)合鉸鏈 常 出 現(xiàn) 在 下 列 情 況 ：1 23 1 2 3 1 23 12 3 123 1 231、 復(fù) 合 鉸 鏈 兩 個(gè) 以 上 的 構(gòu) 件 在 同 一 處 以 轉(zhuǎn) 動(dòng) 副 相 聯(lián) 。兩 個(gè) 低
16、副 m個(gè) 構(gòu) 件 在 同一 處 鉸 接 ,構(gòu) 成 m-1 個(gè) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 副 13 平 面 機(jī) 構(gòu) 自 由 度 的 計(jì) 算 例 ： 計(jì) 算 圖 示 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 的 自 由 度 。解 ： 圖 a)對(duì) 于 圖 b) 的 機(jī) 構(gòu) ， 有 ： F=3 2 2 2 1=1事 實(shí) 上 ， 兩 個(gè) 機(jī) 構(gòu) 的 運(yùn) 動(dòng) 相 同 ， 且 F=1 1 21 23，3n ，3lP 1hPhl PPnF 23 213233 解 ： n= Pl=2 12311222323 hl PPnF2、 要 除 去 局 部 自 由 度2 Ph=1 a) b)計(jì) 算 前 先 將 小 滾 輪 焊 接 在 推 桿 上處 理 的 方 法
17、： 13 平 面 機(jī) 構(gòu) 自 由 度 的 計(jì) 算 三 、 虛 約 束 ： 對(duì) 機(jī) 構(gòu) 的 運(yùn) 動(dòng) 不 起 實(shí) 際 約 束 作 用 的 約 束 。AB CD例 ： 平 行 四 邊 形 機(jī) 構(gòu) ，連 桿 2作 平 動(dòng) ， BC線 上 各 點(diǎn) 軌 跡 均 為 圓 EF 5若 加 上 桿 5， 使 AB CD EF 則 桿 5上 E點(diǎn) 的 軌 跡 與 桿 2上 E點(diǎn) 的 軌 跡 重 合 ， 不 影 響 機(jī)構(gòu) 的 運(yùn) 動(dòng) ， 但因 為 ， 加 上 一 個(gè) 構(gòu) 件兩 個(gè) 低 副 引 入 3個(gè) 自 由 度4個(gè) 約 束 多 出 一 個(gè) 約 束-虛 約 束1423323 hl PPnF 0624323 hl P
18、PnF 13 平 面 機(jī) 構(gòu) 自 由 度 的 計(jì) 算A 1 2 34 B CD A 1 2 34 B CD若 加 上 桿 5， 使 AB CD EF 則 桿 5上 E點(diǎn) 的 軌 跡 與 桿 2上 E點(diǎn) 的軌 跡 不 重 合 ， 其 真 實(shí) 的 約 束 作 用 。 0624323 hl PPnF EF5虛 約 束 是 在 特 定 的 幾 何 條 件 下 產(chǎn) 生 的 若 制 造 誤 差 太 大 ， “ 虛 ” “ 實(shí) ” ，機(jī) 構(gòu) 卡 死 。 13 平 面 機(jī) 構(gòu) 自 由 度 的 計(jì) 算 1 2 3A B CDE4F1423323 hl PPnF處 理 方 法 ：計(jì) 算 前 ， 先 去 掉 產(chǎn) 生
19、 虛 約 束 部 分 。 13 平 面 機(jī) 構(gòu) 自 由 度 的 計(jì) 算 1、 若 兩 構(gòu) 件 上 的 點(diǎn) ， 鉸 接 前 后 運(yùn) 動(dòng) 軌 跡 相 重 合如 ： 平 行 四 邊 形 機(jī) 構(gòu) 、 火 車 輪 、 橢 圓 儀 等 。機(jī) 構(gòu) 中 的 虛 約 束 常 發(fā) 生 在 下 列 情 況 ：則 該 聯(lián) 接 將 帶 入 1個(gè) 虛 約 束 。 13 平 面 機(jī) 構(gòu) 自 由 度 的 計(jì) 算 1） 兩 構(gòu) 件 在 多 處 接 觸 而 構(gòu) 成 移 動(dòng) 副 ，且 移 動(dòng) 方 向 彼 此 平 行 或 重 合 ， 則 只 能 算一 個(gè) 移 動(dòng) 副 。 ABCDD2） 兩 構(gòu) 件 在 多 處 相 配 合 而 構(gòu) 成
20、 轉(zhuǎn) 動(dòng) 副 ，且 轉(zhuǎn) 動(dòng) 軸 線 重 合 ， 則 只 能 算 一 個(gè) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 副 。 13 平 面 機(jī) 構(gòu) 自 由 度 的 計(jì) 算2、 兩 構(gòu) 件 在 多 處 接 觸 而 構(gòu) 成 性 質(zhì) 相 同 的 運(yùn) 動(dòng) 副 3） 兩 構(gòu) 件 在 多 處 接 觸 構(gòu) 成 平 面 高 副 ， 且 各 接 觸 點(diǎn) 處 的 公 法 線 彼此 重 合 ， 則 只 能 算 一 個(gè) 平 面 高 副 。如 ： 等 寬 凸 輪注 意 ：法 線 不 重 合 時(shí) ， 變 成 實(shí) 際 約 束 ！ 1n1n 2n 2n2A1A nn B1A 2A1n1n 2n2n 13 平 面 機(jī) 構(gòu) 自 由 度 的 計(jì) 算 3、 若 兩 構(gòu)
21、件 上 距 離 始 終 保 持 不 變 的 點(diǎn) 之 間 ， 用 一 桿 將 其 鉸 接4、 對(duì) 運(yùn) 動(dòng) 不 起 作 用 的 對(duì) 稱 部 分 或 結(jié) 構(gòu) 重 復(fù) 部 分 。E F如 ： 多 個(gè) 中 間 齒 輪 。將 帶 入 一 個(gè) 虛 約 束帶 入 虛 約 束 。 13 平 面 機(jī) 構(gòu) 自 由 度 的 計(jì) 算 CDAB GF oEE例 ： 計(jì) 算 圖 示 大 篩 機(jī) 構(gòu) 的 自 由 度 。n = 7Pl =9Ph =1 復(fù) 合 鉸 鏈局 部 自 由 度 13 平 面 機(jī) 構(gòu) 自 由 度 的 計(jì) 算21927323 hl PPnF 虛 約 束 2 14 速 度 瞬 心 及 其 在 機(jī) 構(gòu) 速 度
22、分 析 上 的 應(yīng) 用一 、 速 度 瞬 心 及 其 位 置 的 確 定瞬 心 ： 兩 個(gè) 作 平 面 運(yùn) 動(dòng) 構(gòu) 件 上 的 瞬 時(shí) 等 速 重 合 點(diǎn) 。1、 速 度 瞬 心 的 定 義 若 構(gòu) 件 2相 對(duì) 于 固 定 的 構(gòu) 件 1運(yùn) 動(dòng) ， 可 求得 瞬 心 P， 記 為 P12有 ：，021 PP vv 01212 PPPP vvv 若 保 持 構(gòu) 件 2相 對(duì) 于 構(gòu) 件 1的 運(yùn) 動(dòng) 不變 ， 構(gòu) 件 1也 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) ， 有 ：，0 21 PP vv 01212 PPPP vvv但瞬 心 絕 對(duì) 瞬 心 （ 一 構(gòu) 件 固 定 ） ： 012 Pv 012 PPv相 對(duì) 瞬
23、心 （ 兩 構(gòu) 件 均 運(yùn) 動(dòng) ） ： 012 Pv 012 PPv A BP12vA2A1 vB2B1 1P 2、 瞬 心 數(shù) 目 每 兩 個(gè) 構(gòu) 件 就 有 一 個(gè) 瞬 心 根 據(jù) 排 列 組 合 ， 共 有 瞬 心 數(shù) ： P12 P23P131 2 3若 機(jī) 構(gòu) 中 有 K個(gè) 構(gòu) 件 ， 則 2 1 KKN構(gòu) 件 數(shù) 4 5 6 瞬 心 數(shù) 6 10 15 14 速 度 瞬 心 及 其 在 機(jī) 構(gòu) 速 度 分 析 上 的 應(yīng) 用 12 121 2 t t123、 機(jī) 構(gòu) 瞬 心 位 置 的 確 定1） 直 接 成 副 的 兩 構(gòu) 件 的 瞬 心 nnP12 P12轉(zhuǎn) 動(dòng) 副 ： 瞬 心
24、 在 轉(zhuǎn) 動(dòng) 中 心瞬 心 在 垂 直 導(dǎo) 路 無 窮 遠(yuǎn) 處移 動(dòng) 副 ：高 副 ： 純 滾 動(dòng) -瞬 心 在 接 觸 點(diǎn)滾 、 滑 -瞬 心 在 接 觸 點(diǎn) 的 公 法 線 上直 接 觀 察 得 到1 212P P12 14 速 度 瞬 心 及 其 在 機(jī) 構(gòu) 速 度 分 析 上 的 應(yīng) 用 3結(jié) 論 ： P21 、 P 31 、 P 32 位 于 同 一 條 直 線 上 。2） 未 直 接 成 副 的 兩 構(gòu) 件 的 瞬 心三 個(gè) 彼 此 作 平 面 運(yùn) 動(dòng) 的 構(gòu) 件 共 有 三 個(gè) 瞬心 ， 且 它 們 位 于 同 一 條 直 線 上 。21vc1 P32P31 P21反 證 法 ：
25、 BA vc2C 三 心 定 理三 心 定 理 ： 14 速 度 瞬 心 及 其 在 機(jī) 構(gòu) 速 度 分 析 上 的 應(yīng) 用 P23 P34P14 P34P12 P23 2 3 41解 ： 瞬 心 數(shù) 為 直 接 觀 察 能 求 出 4個(gè) 另 外 2個(gè) 用 三 心 定 理 求 出 。 求 鉸 鏈 四 桿 機(jī) 構(gòu) 的 全 部 瞬 心62342 )1( NNK P12 P14P23 P34P 13 1 2 3P12 P23P13 P13在 P12 P23的 連 線 上 。1 4 3P14 P34P13 P13在 P14 P34的 連 線 上 。 相 交 得 P13 P13P24P12 P14 相
26、交 得 P24“下 標(biāo) 同 號(hào) 消 去 法 ”同 理 ：P12、 P2 3、 P3 4、 P41、 P13、 P2 4 P13 例 14 速 度 瞬 心 及 其 在 機(jī) 構(gòu) 速 度 分 析 上 的 應(yīng) 用 求 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 的 全 部 瞬 心 。 P23 解 ： 直 接 觀 察 求 瞬 心 P13、 P23 。 1 23 n nP12P13 根 據(jù) 三 心 定 理 和 公 法 線 n n求 瞬 心 的 位 置 P12 。P12在 構(gòu) 件 1、 2接 觸 點(diǎn) 的公 法 線 n n上P12在 P13P23在 的 連 線 上 相 交 得 P12例 分 隔 4 14 速 度 瞬 心 及 其 在 機(jī)
27、構(gòu) 速 度 分 析 上 的 應(yīng) 用 321 4求 曲 柄 滑 塊 機(jī) 構(gòu) 的 速 度 瞬 心 。 P14P12 P34 P13P24 P23解 ： 1.直 接 觀 察 求 瞬 心2.三 心 定 理 求 瞬 心P12 P23P14 P34 相 交 得 P13P12 P14P23 P34 相 交 得 P24例 14 速 度 瞬 心 及 其 在 機(jī) 構(gòu) 速 度 分 析 上 的 應(yīng) 用 解 ： 已 求 出 6個(gè) 瞬 心 如 圖 所 示鉸 鏈 四 桿 機(jī) 構(gòu) ， 已 知 2， 求 4 。 利 用 速 度 瞬 心 P24， 將 構(gòu) 件 2、4分 別 擴(kuò) 大 到 包 含 P24點(diǎn) 。P24視 為 構(gòu) 件 2
28、上 的 點(diǎn) ， 則 有 ：lP PPv 2412224P24視 為 構(gòu) 件 4上 的 點(diǎn) ， 則 有 ： lP PPv 2414424由 瞬 心 定 義 ： 24Pv llP PPPPv 2414424122242414 241224 PP PP 若 P24在 P12、 P14的 同 一 側(cè) ， 則 2、 4 同 向 ；若 P24在 P12 、 P14之 間 ， 則 2、 4 反 向 。2 3 41P12 P14P23 P34P13P24 2 4二 、 速 度 瞬 心 在 機(jī) 構(gòu) 速 度 分 析 中 的 應(yīng) 用1、 求 構(gòu) 件 的 角 速 度例 14 速 度 瞬 心 及 其 在 機(jī) 構(gòu) 速 度
29、 分 析 上 的 應(yīng) 用 3求 組 成 平 面 高 副 兩 構(gòu) 件 間 的 角 速 比 2n n解 : 先 求 瞬 心 （ 3個(gè) ）求 瞬 心 P23的 速 度 : P23P12 P13方 向 : 與 2相 反 。 vP2331 2LP PPv 2312223 LP PPv 2313323 2313 231223 PP PP 結(jié) 論 ： 組 成 高 副 的 兩 構(gòu) 件 ， 其 角 速 度 與 連 心 線 被 接 觸 點(diǎn) 所分 割 的 兩 線 段 長 度 成 反 比 。例 14 速 度 瞬 心 及 其 在 機(jī) 構(gòu) 速 度 分 析 上 的 應(yīng) 用 11 232、 求 速 度 凸 輪 轉(zhuǎn) 速 ， 已 知 1， 求 推 桿 的 速 度 v2。 P23 解 ： v2求 瞬 心 P12的 速 度 。 n nP12P13 已 求 出 3個(gè) 瞬 心 如 圖 所 示 。P12視 為 構(gòu) 件 1上 的 點(diǎn) ， 則 有 ：lP PPv 1312112P12視 為 構(gòu) 件 2上 的 點(diǎn) ， 即 ：lP PPvv 13121122例 14 速 度 瞬 心 及 其 在 機(jī) 構(gòu) 速 度 分 析 上 的 應(yīng) 用
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