机械原理完全电子教程,答案,试题,ppt第4章3.ppt

第四章平面机构的力分析
§4-1 机构力分析的任务和方法
§4-2 构件惯性力的确定(自学)
§4-3 运动副中摩擦力的确定
§4-4 不考虑摩擦时机构的力分析(自学)
§4-5 考虑摩擦时机构的力分析
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与其作用点的速度方向相同或者成锐角;
§4-1 机构力分析的任务和方法

(1)驱动力
(2)阻抗力
驱动机械运动的力。
其特征:
其功为正功,
阻止机械运动的力。
其特征:
与其作用点的速度方向相反或成钝角;
其功为负功,
称为阻抗功。
1)有效阻力
2)有害阻力
其功称为有效功或输出功;
称为驱动功
或输入功。
(工作阻力)
(非生产阻力)
其功称为损失功。
、目的及方法
(1)任务
确定运动副中的反力:正压力和摩擦力的合力为运动副总反力,
包括移动副、转动副、高副等总反力的确定;
考虑摩擦时机构的受力分析:确定平衡力及平衡力矩
(2)方法
图解法和解析法
机构力分析的任务、目的和方法(2/2)
(1)平面接触的移动副
摩擦角
FR21
FN21
Ff21
F
G
v12
1
2
总反力方向的确定方法φ:
1)FR21偏斜于法向反力一摩擦角φ;
2) FR21偏斜的方向应与相对速度v12的方向相反。
1. 移动副中摩擦力的确定
§4-3 运动副中摩擦力的确定
F+G+FR21=0
φ
θ
θ
G
FN21
2
FN21
2
(2)槽面接触的移动副
摩擦力计算的通式:
Ff21 = f FN21 = fvG
平面接触: fv = f ;
槽面接触: fv = f /sinθ;
说明引入当量摩擦系数之后, 使不同接触形状的移动副中
的摩擦力计算和大小比较大为简化。
因而这也是工程中简化处
理问题的一种重要方法。
即 F = fvG
举例:
拧紧:M = Gd2tan(α+φv)
放松:M′=Gd2tan(α-φv)
正行程:F= G tan(α+φ)
反行程:F = G tan(α- φ)
′
例4-1 D:/09-10%E6%9C%BA%E6%A2%B0%E5%8E%9F%E7%90%86/4/CH04/Flash/043L01%E6%96%9C%E9%9D%A2%E6%9C%BA%E6%9E%
例4-2 螺旋机构
r
ρ称
为摩擦圆半径。
(1)摩擦力矩的确定
转动副中摩擦力Ff21对轴颈的摩
擦力矩为
Mf = FR21ρ= Gρ
式中ρ= fv r ,
具体轴颈其ρ为定值,
故可作摩擦圆,
运动副中摩擦力的确定(4/8)
G
Md
ω12
Mf
FR21
FN21
Ff21
ρ
ρ
ρ=fvr
fv=(1~π/2)
2. 转动副中摩擦力的确定
(2)总反力的确定
1)总反力FR21与G大小相等,方向相反;
2)总反力FR21应与摩擦圆相切;
3)总反力FR21 对轴心之矩的方向必与轴颈1相对轴承2的
角速度的方向相反。
运动副中摩擦力的确定(5/8)
r
G
Md
FR21
ρ
ρ
其总反力方向的确定为:
1)总反力FR21的方向与
法向反力偏斜一摩擦角;
2)偏斜方向应与构件1相对
构件2的相对速度v12的方向相反。
运动副中摩擦力的确定(8/8)
t
t
n
n
V12
ω12
Ff21
FN21
FR21
φ
3. 平面高副中摩擦力的确定