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第4章平面机构的力分析课件.ppt


文档分类:汽车/机械/制造 | 页数:约49页 举报非法文档有奖
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第四章平面机构的力分析§4-1机构力分析的任务、目的与方法§4-2构件惯性力的确定§4-3运动副中摩擦力的确定§4-4机构力分析实例§4-5图解法作机构动态静力分析§4-1机构力分析的任务、目的与方法▲作用在机械上的力是影响机械运动和动力性能的主要因素; ▲是决定构件尺寸和结构形状的重要依据。力分析的必要性: 1、作用在机构上的力驱动力——促使机构运动的力。特征:力与受力点速度方向相同或成锐角。阻抗力——阻止机构运动的力。特征:力与受力点速度方向相反或成钝角。阻抗力有效阻力有害阻力有效(工作)阻力——机械在生产过程中为了改变工作物的外形、位置或状态所受到的阻力,克服了阻力就完成了有效的工作。如车削阻力、起重力等。有害(工作)阻力——机械运转过程受到的非生产阻力,克服了这类阻力所作的功纯粹是浪费能量。如摩擦力、介质阻力等。▲确定运动副中的反力——为进一步研究构件强度、运动副中的摩擦、磨损、机械效率、机械动力性能等作准备。 ▲确定机械平衡力(或力偶) ——目的是已知生产负荷确定原动机的最小功率;或由原动机的功率来确定所能克服的最大生产阻力。反力——运动副元素接触处的正压力与摩擦力的合力平衡力——机械在已知外力作用下,为了使机械按给定的运动规律运动所必需添加的未知外力。机械力分析的理论依据: 静力分析——适用于低速机械,惯性力可忽略不计; 动态静力分析——适用于高速重型机械,惯性力往往比外力要大,不能忽略。一般情况下,需要对机械做动态静力分析时,可忽略重力和摩擦力,通常可满足工程要求。 :潘存云教授§4-2 构件惯性力的确定 : F I=F I (m i , J si,a si, α i) 其中: m i ——构件质量; J si——绕质心的转动惯量; a si——质心的加速度;α i——构件的角加速度。作者:潘存云教授 C BA 3 21S 3S 1S 2a s2 a s1a s3 α 2α 1惯性力偶: M I =M I (m i , J si,a si, α i) 作者:潘存云教授 C BA 3 21S 3S 1S 2a s2 a s1a s3 α 2α 1 构件运动形式不同,惯性力的表达形式不一样。 1) 作平面运动的构件: F I2 =-m 2 a s2M I2 =- J s2α 2 2) 作平移运动的构件 F I =-m ia si 3) 作定轴转动的构件合力: F’ I 2 =F I 2 一般情况: F I1 =-m 1 a s1M I1 =- J s1α 1合力: F’ I 1 =F I 1 , l h 1 = M I1 / F I 1 F I 2M I 2l h 2l h 1F’ I 2 F’ I 1F I 3 F I 1M I 1 若质心位于回转中心: M I1 =- J s1α 1 l h 2 = M I2 / F I 2 一般力学方法的缺陷: ▲质心位置难以精确测定; ▲求解各构件质心加速度较繁琐。质量代换法的思路: 将各构件的质量,按一定条件用集中于某些特定点的假想质量来替代, 只需求集中质量的惯性力, 而无需求惯性力偶矩。从而将问题简化。质量代换的条件: 1)代换前后各构件质量不变; 2)质心位置不变; 3)对质心轴的转动惯量不便。作者:潘存云教授 C BA 3 21S 3S 1S 2a s2 a s1a s3 BC m Bm CS 2

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  • 时间2017-03-22