机械原理及设计PDF课件 第2章 机构的运动分析.pdf

本章节为《机械原理及设计PDF课件》中第二章的内容，主要介绍了机构运动分析的基本概念、目的、方法以及实例分析。机构运动分析是机械设计与分析中的一个核心环节，目的是通过分析机构在运动过程中各个构件的位置、速度和加速度等参数，来优化设计，确保机构的性能满足既定要求。 机构运动分析的主要内容包括瞬心法、图解法、解析法和虚拟样机仿真法等。瞬心法是利用瞬心的概念，确定机构中各构件的运动关系；图解法通过绘图的方式直观地求解运动参数；解析法则是利用数学方程来表达构件尺寸参数和运动变量之间的关系，并进行求解；虚拟样机仿真法则通过建立机构的计算机模型，并通过软件仿真来分析机构的运动特性。 2.2节详细讨论了机构运动分析的目的和方法。其目的是通过运动分析来求解原动件和从动件的运动规律，包括位移、速度、加速度等参数。运动分析的方法分为图解法和解析法，图解法直观但操作繁琐，解析法则具有较高的精度，但直观性较差。 瞬心法是平面机构运动分析中常用的方法之一，它通过找到机构中的瞬时转动中心点来分析构件的运动。瞬心位置的判定方法是瞬心法中的一个重要组成部分，它涉及到确定机构在某一特定瞬间的转动中心。 解析法是通过数学表达式来表示已知尺寸参数和运动变量之间的关系，并求解未知的运动量。矢量方程法是解析法中的一种，利用矢量和矩阵运算来求解机构运动中的未知量。 虚拟样机仿真法是利用计算机技术建立机构的虚拟模型，并通过仿真分析来获得运动量的数值解。虚拟样机仿真具有良好的直观性和形象性，是现代机械设计中常用的方法。常用软件如ADAMS（自动动态分析软件），能够帮助工程师快速建立模型并模拟机构的运动过程，从而进行设计优化。 在机构运动分析的过程中，需要对构件的尺寸、位移、速度、加速度等进行求解。对于直线移动构件，需要求解其位移、速度和加速度；对于非直线移动构件，则需要求解角位移、角速度和角加速度。对于构件上的某一点，同样需要求解其位移、速度和加速度。 机构的运动分析还涉及到对已有机构和新设计机构的研究，包括确定构件的运动空间，进行构件干涉校验，以及检查从动件的位移、速度和加速度等参数是否满足设计要求。通过这些分析，设计师可以确保机构能够在预定的条件下准确、可靠地工作。 在应用解析法进行机构运动分析时，需要考虑到机构的运动特性，如通过建立相关的运动学方程来分析机构的运动规律。这些方程通常涉及到角度、长度、速度和加速度等参数，并通过求解这些方程来获得所需的设计参数。 本章节内容深入浅出地讲述了机构运动分析的基础知识和分析方法，为机械原理与设计的学习者提供了宝贵的理论依据和实践指导。通过这些理论知识的掌握，可以对机械系统中的复杂运动进行深入的分析和理解，为机械设计提供科学的决策依据。