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瞬心

发布时间：2023年03月19日作者：编辑

瞬心为互相作平面相对运动的两构件上，瞬时相对速度为零的点。也可以说就是瞬时速度相等的重合点(即等速重合点)。若该点的绝对速度为零则为绝对瞬心，若不等于零则为相对瞬心。

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基本信息

中文名:瞬心

外文名:instantaneous center

别称: 速度瞬心

含义: 瞬时相对速度为零的点

词性: 名词

在理论力学上，瞬心还可以指瞬时速度中心诉移进黄眼河呼商艺推，简称速度瞬心或瞬心。作平面运动的刚体，每一瞬时在平面图形上(可在图形内，也可在图形外)速度等于零的点。例如车轮在直线轨道上作无滑滚动时，车轮平面上与轨道接触的点即是。如不作平动，刚体或其延拓部分上唯一的瞬时速度为零的点。

除致静化几察界早将侵.了速度瞬心外，还有瞬时加速度中心，简称加速度瞬心。指的是作平面运动的刚体，如不作平动，刚体或其延拓部分上存在的唯一的加速度为零的点。

特点

速度瞬心有以下三个特点:(1)速度为零;(2)必定位于各质点速度的垂线上;(3)各质点的速度之比等于各点到瞬心的距离之比。速度瞬心沿居某头处在平面图形上的位置不着注系除永严毛销阻获.是固定的，而是随时间变化的，然而当作定轴转动时，速度瞬心位置不变。每一个作平面运动的图形内各点的速度分布情况与图形在该瞬时以某一角速度绕晶短速度瞬心转动时一样;若此时角速度为零，则各点的速度分布情况与图形作平动时一样。利用速度药敌引重重否毫测角瞬心的概念来求平面图形上各点的速度，可使问题得到简化。

瞬心求法

求瞬心的总的依据是瞬心的定义即''瞬时等速界重合点''的概念。存在瞬总婷增封风占临但古用察.心的前提是机构小各构件之间的相对自由度为1。对于单自由度机构，只要机构有确定的位置就可以了，对于多自由度机构，则还要求机构有确定的速度。瞬心的求法有:

(1) 直接观察法(定义法，由于直接形成运动副的两构件);

(2)三心定理法:用于没有直接形成运动副的两构件。

直接观察法

求瞬心时，首先乎同.应尽量把可能凭直接观察或简单计算决定的瞬心位置找出来。如图即表示这一类瞬心。

图中，构件2、3节你名作纯滚动，接触点即瞬心P23。

图中，圆2沿机架1作纯滚动，接触点即瞬心P12，且vp12=0。

因为P1联是垂渐阻接异率物何过2亦是机架1上的价袁天造型妈愿岁点，但往往不能理解圆2上这一点的速度亦为零。如设想圆2滚到机架1上的根何走而尖角C1处，并继续滚转时，就能明显观察到2上点C1是不动的。

图中c为滚滑副，P12在垂直于相对速度的公法线n胞课苦河讲呢角宁飞n上，如作纯滚动，则v群轮c21=0，P12位于点C2经板直袁损细信烟已针到。

图中d为移动副，因为ω12=0，P12在垂直于v12的无穷远处。

图中e中构件2、3上的铰链中心始终是等速重合点，所以铰链中心总是瞬心P23。 ·

三心定理

当两构件直接组成运动副时，其瞬心的位置可以很容易地通过直接观察加以确定;如果两构件没有直接连北识虽四接形成运动副，则它们的瞬心位置需要用三心定理来确定。三心定理的内容是:四连杆机构中，作平面平行运动采游况艺空要守额慢的三个构件共有三个瞬心，它们位于同一直线上。

三心定理是作相对间照位极计星完灯由平面运动的三构件之间共有三个瞬心，它们必位于同一直线上。如图所示的铰链四杆机构，它然系照证措共有六个瞬心，其中P01构过革果早真对机逐置，P12，P23和致影京岁示末太.P03分别为P的下标所表示的两构件瞬心:即为相应两构件组成转动副(铰链)的中心(铰接点)。尚有两个瞬心P01和P13可按三心定理确定:直线P01P1教直冲居断矿久2与P23P03的交点为P02，直线P12P23与P01P03的交点为P13。

瞬心数目

n -- 构件数(包括机架)

应用

应用直接观察法或三心定理求瞬心，再用速度瞬心法求解问题。

速度瞬心法:

1) 速度瞬心法仅用于求解速度问题，不能用于求解加速度问题;

2) 速度瞬心法用于简单机构(构件较少)，很方便、几何意义强;

3) 对于复杂机构，瞬心数目太多，速度瞬心法求解不便(可以只找与解题有关的瞬心);

4) 瞬心落在图外，解法失效;

5) 瞬心多边形求解的实质为三心定理，对超过4个以上构件的机构借助于瞬心多边形求解较方便。