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《【精品】机械原理平面机构的力分析、效率和自锁》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第三讲平面机构的力分析、效率和自锁平面机构的力分析知识点：—、作用在机械上的力1.、驱动力：定义：驱使机械运动的力特征:该力与其作用点速度的方向相同或成锐角,英所作的功为正功,称为驱动功或输入功。来源：原动机加在机械上的力2.阻抗力：定义：阻止机械产纶运动的力称为阻抗力特征：该力与其作用点速度的方向相反或成钝角,其所作的功为负功,称为阻抗功。分类:生产阻力（有效阻力）：有效功（输出功）有害阻力：非生产阻力：损失功二、构件惯性力的确定（考的较少）1、一般力学方法（1）作平面复合运动的构件対于作平面复合运动且具有平行于运动平面的対称面的构件（如连杆2）,具惯性力系可简化
2、为一个加在质心S2上的惯性力FI2和一个惯性力偶矩MI2,即冋2=—tn2asi,M2=—Jsia2也可将其再简化为一个大小等于FI2,而作用线偏离质心52—距离小2的总惯性力F92,42=M&FnF，I2对质心S2之矩的方向应与a2的方向和反。（2）作平面移动的构件如滑块3,当其作变速移动时，仅有一个加在质心S3上的惯性力F13=—加3“53。（3）绕定轴转动的构件如曲柄/,若其轴线不通过质心，当构件为变速转动时，其上作用冇惯性力尺
3、=—®伽及惯性力偶矩MI1=—厶口，或简化为一个总惯性力FI1；如果回转轴线通过构件质心，则只有惯性力偶矩MI1=—丿SIa1。2
4、、质量代换法（记住定义和条件）1.棊本定义：（1）质量代换法：按一定条件将构件质量假想地用集中于若干个选定点上的集中质量来代替的方法叫质量代换法。（2）代换点：选定的点称为代换点。（3）代换质量：假想集中于代换点上的集中质量叫代换质量。2.应满足条件（1）代换前后构件的质量不变。（2）代换前后构件的质心位置不变。（3）代换前后构件对质心的转动惯量不变。三、运动副中的摩擦力的确定（受力分析为大题）1•移动副中摩擦力的确定(a)(b>Fm=/Fn21=BG式中*为当量摩擦系数。当运动副两元素为单一平而接触时，力=/;为槽而接触吋，介=f/si2；为半圆柱面接触时，N=k
5、f（Bl〜冗/2）。把运动副中的法向反力和摩擦力的合力，称为运动副中的总反力。总反力的方向可如下确定：1）总反力与法向反力偏斜一摩擦角9;2）总反力屉^与法向反力偏斜的方向与构件1相对于构件2的相对速度卩鸟的方向相反。例：在图4—3a中，设滑块/置于升角为（】的斜血2上，作用在滑块/上的铅垂载荷为G,求使滑块/沿斜面2等速上升时所需的水平驱动力为F。在求解时，应先根据上述方法作岀总反力FR2】的方向，再根据滑块的力平衡条件，求得F=Gtan（a+°）若要滑块/沿斜面2等速下滑吋，在作出总反力F%的方向后（图4-4,a）,根据滑块的力平衡条件,即可求得要保持滑块/等速
6、下滑的水平力为F‘=Gtan(a—图4-3图4-42.转动副中摩擦力的确定：总反力的方位可根据如下三点来确定:总反力应与摩擦圆相切;1）在不考虑摩擦的情况下，根据力的平衡条件，确定不计摩擦力时的总反力的方向；2）计摩擦时的3）构件2对构件1的总反力屉_对较链中心之矩的方向必与构件1相对于构件2的相对角速度（Or的方向相反。受力分析的做题步骤：1）判断杆是受拉还是受压，2）判断两构件相对转动方向，3）利用构件2对构件1的总反力险对较链中心之矩的方向必与构件7相对于构件2的相对角速度（0理的方向相反结合所受力平衡，最终确定它们的方向。4）由三力平衡条件（交于一点）得出要
7、求的构件的总反力3•平面咼副中摩擦力的确定平而高副两元素Z间的相对运动通常是滚动兼滑动。故有滚动摩擦力和滑动摩擦力O不过由于前者较后者小得多，所以在对机构进行力分析时，一般只考虑滑动摩擦力。通常也将摩擦力和法向反力合成一个总反力Fr2來研究。Fru：①与法向反力偏斜一摩擦角。②偏斜方向与构件1相对于构件2的相对速度V12的方向相反。例4」如图4.5所示较链机构中，饺链处各细线圆为療擦圆，“孑为驱动力矩，乡为解题要点:(1)根据构件间的相对运动关系和平衡条件，确定各运动副中总反力的作用线位置和方向;(2)从二力杆开始进行机构的力分析。如图4.6所示。(1)构件2受力
8、分析构件2为二力杆，且为拉杆，可初步判断出忆2、鸟2的大致方向，再由尽2对C点的力矩与如21反向，兀2对B点的力矩与血23反向，可以判断出切点。注意：Rn=-Ru=尺32=-Rj⑵构件1受力分析1构件1为力矩平衡，这样可知与尽I大小相等，方向相反，构成力偶与平衡。然后根据尺“对D点的力矩与®4反向可判断出耳I的切点。(3)构件3受力分析构件3受三力平衡，故三力应汇交一点。•・•尽3+^3+好=0,可大致画出力多边形，判断出的大致方向，然后由比3对力点力矩与©反向原则，判断出&彳的切点。B1.图2-3a所示曲柄滑块机构中，尸为驱动力，凡为作用于曲柄上的平衡力,转动
