机构的动态静力分析学习资料.ppt

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1、机构的动态静力分析平面机构中作一般平面运动的构件会产生一个惯性力（inertiaforce）和一个惯性力矩（inertiamoment），其中、分别为构件的质量和对质心的转动惯量，和分别为构件的角加速度和其质心的加速度。负号表示惯性力的方向与质心加速度方向相反，惯性力矩的方向与构件角加速度方向相反。特殊情况：1、对做往复直线运动的构件，惯性力矩为零；2、对绕质心回转的构件，惯性力为零。§1.1平面连杆机构的动态静力分析一、构件的惯性力和惯性力矩二、平面连杆机构的动态静力分析如图1.1.3所示，在铰链i处

2、，构件I所约束反力为FRi；在铰链i-1处，构件I-1所约束反力为FRi-1，那么，在铰链i-1处，构件I所约束反力为-FRi-1。构件I的矢量形式的力和力矩平衡方程为：根据式（1.1.1），可写出图1.1.2中各构件的力和力矩的平衡方程：式(1.1.3)改写成标量式：三个构件的力和力矩的平衡条件得到9个方程，组成9元的线性方程组：要求得在构件的一个运动周期中平衡力矩和运动副反力的变化情况，则需将机构的运动周期离散化，得到m个离散的机构位置，按图1.1.4的框图，对m个离散位置个进行一次运动分析和动态静

3、力分析。三、机构的摆动力和摆动力矩：1、摆动力为机构所有运动构件惯性力之合力（与基点选取无关）；2、摆动力矩为机构所有运动构件惯性载荷的合力矩（与基点选取有关）。例：求单缸内燃机曲柄滑块机构的摆动力和摆动力矩，它是不考虑机构所受外力时，运动构件与机座相连的运动副中在惯性力和惯性力矩作用下产生的约束反力，是引起振动的主要激励。例题：θ1Md231ABCS2如图所示，为一对心曲柄滑块机构。曲柄以转速w1=100rad/s做等速回转运动。曲柄长度r=50.8mm，质心与其回转中心A重合，连杆长度l=203mm

4、，连杆质心到铰链B的距离BS2=50.8mm，连杆质量m2=1.36kg，对其质心的转动惯量J2=0.0102kg.m2,滑块质量m3=0.907kg,其质心与铰链C重合。求各运动副中反力及平衡力矩。（板书讲解）1.2平面凸轮机构的动态静力分析一、凸轮机构的应用与分类1、凸轮机构的应用广泛应用在各种机械、特别是自动机和自动控制装置中。凸轮：是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。凸轮通常为主动件作等速转动,也有作往复摆动或移动的；被凸轮直接推动的构件称为推杆，又称从动杆。若凸轮为从动件，则称之为反凸轮机构。勃朗

5、宁重机枪就用到了反凸轮机构，它在节套后坐时，使枪机加速后坐，以利弹壳及时退出。2、凸轮机构的分类按凸轮的形状分：这种凸轮是一个具有变化的向径的盘形构件绕固定轴线回转。盘形凸轮：圆柱凸轮：这种凸轮是一个在圆柱面上开有曲线凹槽，或是在圆柱端面上作出曲线轮廓的构件。2、凸轮机构的分类按推杆的形状分：这种推杆易磨损,只适用于作用力不大和速度较低的场合,如仪表等。尖端推杆：滚子推杆：磨损小,可用来传递较大的动力，滚子常采用特制结构的球轴承或滚子轴承。平底推杆：优点是凸轮与平底的接触面间易形成油膜，润滑较好，常用于

6、高速传动中。处算起）为凸轮转角（从最低位置——基园半径二、凸轮机构的动态静力分析图为一对心直动从动件圆盘凸轮机构，假定凸轮作等速回转运动，忽略凸轮轴可能存在的速度波动。求作用于凸轮上维持其等速回转的平衡力矩从动件在凸轮廓线驱动下作上升-停歇-下降-停歇的周期性运动，其位移为s，即的函数，是一个已知量。凸轮和从动件的受力图从动件所受的工作载荷为G，是随凸轮转角而变化的一个已知量封闭弹簧的刚度系数为k;初压力为（对应于下歇位置时的锁紧力）从动件质量m产生的惯性力机座作用于从动件上的法向反力和一个力偶；移动副

7、中的摩擦力机座通过回转副作用于凸轮上的约束反力为：、凸轮作用于从动件的法向推力为和从动件导路间的夹角即为凸轮的压力角。机构的力平衡方程可列出如下：对从动件2：对凸轮1：未知量：平衡力矩、约束反力得到凸轮作用于从动件的法向推力：作用于凸轮上的平衡力矩：摆式飞剪机构简图§1.3工程实例——飞剪的动态静力分析飞剪各构件受力图对每个构件可写出其力和力矩的平衡方程如下：对构件1：对构件2：对构件3：对构件4：对构件5：对构件6：将以上18个方程组成一个线性方程组，可写为矩阵形式式中列阵X为待求的力列阵也可用加连杆

8、机构的方法来部分平衡机构的惯性力。3、加平衡机构法用加齿轮机构的方法平衡惯性力时，平衡效果好，但采用平衡机构将使结构复杂、机构尺寸加大，这是此方法的缺点。本章结束！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢