机械原理课件-4 平面机构力分析.ppt

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1、4平面机构的力分析4.2用图解法作机构的动态静力分析4.3用解析法作机构的动态静力分析4.1力分析的目的与方法4.4计入运动副中摩擦的机构受力分析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平面机构的力分析4.1力分析的目的与方法一是确定运动副中的支反力；二

2、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。4.2用图解法作机构的动态静力分析图4－1运动副中的支反力(a)OR2112(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4－2b

3、速度分析矢量图VC=VB+VCBVG=VE+VGE1.连杆压力机的速度分析124ACBDL6θφL3L1Mbω1ψHESxySC2b1b3b0b2L2356GSC4δFr图4－2a连杆压力机的运动与受力分析Q2.连杆压力机的加速度分析s’c2e'g'q'c"b'c"'p'c/e"aC=anB+anCB+atCB=anC+atCaG=aE+anGE+atGE图4－2c加速度分析的矢量图aC=anB+anCB+atCB=anC+atCaG=aE+anGE+atGE124ACBDL6θφL3L1Mbω1ψHESxySC2b1b3b0b2L2356GSC4δFr图4－2a连杆压力机的运

4、动与受力分析Qs’c43.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+F24r+F65+m4ay4+m4(ax4-g)=0图4－2d受力分析的矢量图124ACBDL6θφL3L1Mbω1ψHESxySC2b1b3b0b2L2356GSC4δFrLC445SC4E图4－2a连杆压力机的运动与受力分析h44.连杆压力机的受力分析－杆件5F65Fr-m5g+m5aF45rF45tF45rF45tF65Fr-m5g+

5、m5aFr-m5g+m5a+F45r+F45t+F65=0图4－2e受力分析的矢量图G5Fr-m5g+m5a+F45r+F45t+F65=0124ACBDL6θφL3L1Mbω1ψHESxySC2b1b3b0b2L2356GSC4δFr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)m2ay2F42rF42tF42rF42tm2ay2m2(g-ax2)F63tF12tF12rF63rF42t+F42r+m2ay2+m2(g-ax2)+F63t+F12t+F12r+F63r=0图4－2f受力分析的矢量图

6、F42t+F42r+m2ay2+m2(g-ax2)+F63t+F12t+F12r+F63r=0124ACBDL6θφL3L1Mbω1ψHESxySC2b1b3b0b2L2356GSC4δFrL3BD0θψ3b3b1SC2Eb0b22L2C2、3杆组图4－2a连杆压力机的运动与受力分析6.连杆压力机的受力分析－杆件1F21rF21tF61F21tF21rF61F12t+F12r+F61=0图4－2g受力分析的矢量图124ACBDL6θφL3L1Mbω1ψHESxySC2b1b3b0b2L2356GSC4δFr图4－2a连杆压力机的运动与受力分析A0φ1MbF21连杆压力机的运动与

7、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(习题4-1)O1O3123456ACBφ1ω1Mb1Fr图4－3肘杆压力机4.2.4略去惯性力的机构受力分析此时，驱动力矩Md与工作阻力Fr之间的功率方程为Md·ω1＝Fr·V3，由此，解得驱动力矩Md＝Fr·μL·P14P13。