中国矿业大学机械原理课件81530.ppt

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1、4平面机构的力分析4.2平面机构静力分析的图解法4.3计入运动副中摩擦的机构受力分析4.1概述4.4平面机构的动态静力分析Chapter4ForceAnalysisofPlanarMechanisms提　要介绍了平面机构受力分析的图解法与解析法。以杆或杆组为力分析的单元，画出杆或杆组的力分析图，以力多边形法、杆或杆组的受力平衡方程法求解运动副中的未知反力或未知外力。介绍计入运动副中摩擦的机构受力分析的图解法。Chapter4ForceAnalysisofPlanarMechanisms4平面机构的力分

2、析4.1概述机构受力分析的目的：一是确定运动副中的支反力；二是确定在主动件作匀速运转的条件下，生产阻力与驱动力之间的关系。在对机械进行受力分析时，若机械的运转速度相对较低，构件的惯性力相对较小，可以略去不计，此时对机械所作的受力分析称为机械的静力分析。若机械的运转速度相对较高，构件的惯性力与惯性力矩相对较大，受力分析时考虑构件的惯性力与惯性力矩，此时对机械所作的受力分析称为机械的动态静力分析。当计入运动副中的摩擦时，研究机构的受力分析方法。4.2平面机构静力分析的图解法图4.1运动副中的支反力(a)O

3、R2112(b)R21K124.2.1运动副中的支反力(c)R21nnC124.2.2连杆压力机的运动、受力与动力分析实例bqepcgVC=VB+VCBVG=VE+VGE图4.2(b)速度分析矢量图VC=VB+VCBVG=VE+VGE1)连杆压力机的速度分析124ACBDL6θφL3L1Mbω1ψHESxySC2b1b3b0b2L2356GSC4δFr图4.2(a)连杆压力机的运动与受力分析2)连杆压力机的加速度分析sC2e'g'q'c"b'c"'p'c/e"aC=anB+anCB+atCB=anC+

4、atCaG=aE+anGE+atGE图4.2(c)加速度分析的矢量图aC=anB+anCB+atCB=anC+atCaG=aE+anGE+atGE124ACBDL6θφL3L1Mbω1ψHESxySC2b1b3b0b2L2356GSC4δFr图4.2(a)连杆压力机的运动与受力分析3)连杆压力机的受力分析－4、5杆组m4(ax4-g)Fr-m5g+m5aF65m4ay4J4α4F24rF24tFr-m5g+m5a+m4(ax4-g)F65-m4ay4F24tF24rFr-m5g+m5a+F24t+F2

5、4r+F65+m4ay4+m4(ax4-g)=0图4.2(d)受力分析的矢量图LC445SC4E图4.2(a)连杆压力机的运动与受力分析124ACBDL6θφL3L1Mbω1ψHESxySC2b1b3b0b2L2356GSC4δFr4)连杆压力机的受力分析－杆件5F65Fr-m5g+m5aF45rF45tF45rF45tF65Fr-m5g+m5aFr-m5g+m5a+F45r+F45t+F65=0图4.2(e)受力分析的矢量图G5Fr-m5g+m5a+F45r+F45t+F65=0124ACBDL6θ

6、φL3L1Mbω1ψHESxySC2b1b3b0b2L2356GSC4δFr图4.2a连杆压力机的运动与受力分析5)连杆压力机的受力分析F12rF12tJ2α2J3α3F63rF63tm2(g-ax2)m2ay2F24rF24tF24rF24tm2ay2m2(g-ax2)F63tF12tF12rF63rF24t+F24r+m2ay2+m2(g+ax2)+F63t+F12t+F12r+F63r=0图4.2(f)受力分析的矢量图F24t+F24r+m2ay2+m2(g+ax2)+F63t+F12t+F12

7、r+F63r=0124ACBDL6θφL3L1Mbω1ψHESxySC2b1b3b0b2L2356GSC4δFrL3BD0θψ3b3b1SC2EQb0b22L2C2、3杆组图4.2(a)连杆压力机的运动与受力分析F24t+F24r+m2ay2+m2(g+ax2)+F63t+F12t+F12r+F63r=06)连杆压力机的受力分析－杆件1F12rF12tF61MbA0φ1F12tF12rF61F12t+F12r+F61=0图4.2(g)受力分析的矢量图F12t+F12r+F61=0124ACBDL6θφ

8、L3L1Mbω1ψHESxySC2b1b3b0b2L2356GSC4δFr图4.2(a)连杆压力机的运动与受力分析连杆压力机的运动与动力分析二维动画L1124ACBDL6θφL3Mbω1ψHESxySC2b1b3b0b2L2356GSC4δFr7)连杆压力机的运动、受力与动力分析－一个周期内的数据与对应曲线图4.2连杆压力机机构肘杆压力机的运动与动力分析及动画二维动画4.2.3肘杆压力机的受力分析图4.2.3F01肘杆压力机O1O3123456ACBφ1