tu04-机构力分析-1机械原理ppt课件.ppt

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1、第四章机构的力分析第一节概述*机构的静力分析—不计惯性力的机构力分析*机构的动力分析—考虑惯性力的机构力分析加速加速后倒力P惯性力F加速力P惯性力F不平衡状态加速力P惯性力F平衡状态惯性力F惯性力F惯性力F根据达朗伯原理机构的动力分析又称为动态静力分析。*如将惯性力视为一般外力加于产生该惯性力的构件上，该机械视为处于静力平衡状态。用静力学方法进行受力分析.S(J,m)aaP=ma=180+aM=-J一）作用在机构上的力动腭曲柄推力板PrQPiMi惯性力惯性力矩破碎力——生产阻力重力原（主）动力矩MdPrQPIMI惯性力惯性力矩

2、破碎力——生产阻力重力原（主）动力矩Md运动副反力摩擦力（切向反力）惯性力惯性力矩破碎力——生产阻力原（主）动力矩Md力与运动方向一致，作正功。力与运动方向相反，作负功。加速时作负功。减速时作正功。重力运动副反力摩擦力（切向反力）重心下降时作正功，反之作负功。机器中的内力，成对出现。作负功。负功常称为阻抗功。*驱动力—凡是驱使机械产生运动的力。*阻抗力—凡是阻止机械产生运动的力。有益阻力有害阻力克服有益阻力所完成的功称为输出功。克服有害阻力所作的功称为损耗功。正功，常称为输入功。输出功损耗功输入功二、机构力分析的目的和方法PrQPiMi

3、惯性力惯性力矩破碎力——生产阻力重力原（主）动力矩Md运动副反力摩擦力（切向反力）可计算原动机功率。PrQPIMI惯性力惯性力矩破碎力——生产阻力重力原（主）动力矩Md运动副反力摩擦力（切向反力）可校验机器的生产能力。*平衡力————与作用在机械上的已知外力相平衡的未知外力。包括各构件惯性力Mb(Fb)机构力分析的目的1）求运动副反力2）计算平衡力（矩）机构力分析有两种方法：1）图解法2）解析法如代数式法和矩阵法等。一、不考虑摩擦时运动副反力及其表示方法第二节运动副反力及构件组静定条件不计摩擦时运动副反力及其表示机座2滑块1R21hnn

4、R21的大小和作用点位置未知12XYR1212XYR12R21R21=-R122R12xR12y约定：当R12已定，则R21用-R12表示。12XYR12R21R12=-R212R12xR12yR21R21-R12约定：当R12已定，则R21用-R12表示。12XYR12R12=-R212R12xR12y-R12两个未知量R12X和R12Y12XYR122R12xR12y-R1212nnR21力的作用点一个未知量——力的大小n12nR21力的作用点一个未知量——力的大小机座2滑块1R21hR21的大小和作用点位置未知nn运动副反力沿法线

5、作用，但位置未知。12XYR12R21R12=-R21R12xR12y两个未知量R12X和R12Y*低副两个未知量*高副一个未知量确定运动副反力二、考虑摩擦时运动副反力及其表示方法1，移动副中的摩擦力A.平面滑块B.楔面滑块21FqV12滑块运动时的受力21FqV1221FqV122N212对1的摩擦力F211FqV122对1的法向反力N21=Fq1F21=fN21滑块1所受的反力N2111F21=fN21滑块1所受的反力N212对1的全反力R2111摩擦角N212对1的全反力R21tan=F21/N21=fN21/N21=f.

6、F21=fN21=fFgF21*tan=f1F21=fN21=fFgN21V12+900R211Fq*滑块相对速度与其所受的全反力间的夹角为（900+）N211F21=1R21V12+900滑块1受的反力力的作用点和大小两个未知量。楔形导轨楔形角2楔形导轨楔形滑块FqFqN21/2N21/2FqN21/2N21/2FqN21/2N21/2FqN21/2N21/2N21=Fq/Sin作出受力图12N21=Fq/Sin侧视图N21=Fq/SinF21=fN21=fFq/Sin=(f/Sin)Fq.1

7、2V12FqF21令fv=(f/Sin),有：F21=fVFq.12V12FqF21F21=fvFq.1N21V12+900R21F21=fN21=fFq平滑块楔形滑块楔形滑块的全反力可用平滑块相当的表示方法。即偏斜一摩擦角vtan=fv=arctan(fv)=arctan(f/Sin).V12vv+900R21当=900时，v=，即平滑块。*不论是否楔形滑块R21和N21之间的夹角可表示为Vv=arctan(fv)=arctan(f/Sin).(tanV=fV=f/sin)fV—当量摩擦因数V—当量

8、摩擦角V12vv+900R21F21=fFqF21=fvFq.*fV>f*楔面接触较平面接触时所产生的摩擦力大。*fv=(f/Sin)1N21V12+900R21F21F21用V带传动和三角形螺纹