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运动分析:Ⅱ级机构的探究

时间:2026-01-23 理论教育 季夏 版权反馈
【摘要】:Ⅱ级机构即全由Ⅱ级杆组所组成的机构。如铰链四杆机构、曲柄滑块机构和导杆机构均为Ⅱ级机构。已知机构尺寸,主动件的位置角φ1,其角速度ω1为常数,试分析M点位移、速度、加速度的求解方法。求解程序:首先建立机构的位置方程式,求出给定φ1时的构件2、3的位置角φ2,φ3。表2-2 曲柄滑块机构、导杆机构运动参数计算公式其他Ⅱ级机构的运动分析计算公式列于表2-2。

Ⅱ级机构即全由Ⅱ级杆组所组成的机构。如铰链四杆机构、曲柄滑块机构和导杆机构均为Ⅱ级机构。

图2-7所示为铰链四杆机构。已知机构尺寸,主动件的位置角φ1,其角速度ω1为常数,试分析M点位移、速度、加速度的求解方法。

求解程序:首先建立机构的位置方程式,求出给定φ1时的构件2、3的位置角φ2φ3。将位置方程分别对时间t求导,得速度方程式和加速度方程式,并求得各构件的角速度ω2ω3和角加速度ε2ε3。最后列出M点的位置方程并对t求导即可完成。

由矢量封闭回路ABCD写出矢量方程

图示

图2-7 铰链四杆机构运动分析模

a+b=c+d

将上述矢量方程写成坐标方程

图示

式(2-3)的待求量为φ2φ3。由于该方程为φ2φ3的非线性方程,为方便起见,在

图2-7中加辅助矢量BD,即lφ。在封闭矢量回路ABDBCD中得

a+l=d

b=l+c

其坐标方程为

图示

解得

图示(https://www.xing528.com)

图示

将式(2-3)对t求导,可求得

图示

M点的坐标用xMyM表示,则

图示

式(2-8)对时间t求导得

图示

式(2-9)对时间t求导得

图示

M点的速度大小及方向角用vMβV表示;M点的加速度大小及方向角用aMβa表示,则得

图示

其他Ⅱ级机构的运动分析计算公式列于表2-2。

表2-2 曲柄滑块机构、导杆机构运动参数计算公式

图示

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