机械原理--平面机构力分析与机械的效率.pptx

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◆掌握握构构件件惯惯性性力力的的确确定定方方法法和和机机构构动动态态静静力力分分析析的的方方法法;;
◆能对对几几种种最最常常见见的的运运动动副副中中的的摩摩擦擦力力进进行行分分析析和和计计算算;
◆能确确定定简简单单机机械械的的机机械械效效率率和和机机构构自自锁锁的的条条件件。。
本章章教教学学目目的的
第九九章章平平面面机机构构力力分分析析与与机机械械的的效效率率
◆机构构力力分分析析的的目目的的和和方方法法
◆构件件惯惯性性力力的的确确定定
◆运动动副副中中的的摩摩擦擦
◆不考考虑虑摩摩擦擦和和考考虑虑摩摩擦擦时时
机构构的的受受力力分分析析
◆机构构的的效效率率和和自自锁锁
本章章教教学学内内容容
本章章重重点点::
构件件惯惯性性力力的的确确定定及及质质量量代代换换法法
图解解法法作作平平面面动动态态静静力力分分析析
考虑虑摩摩擦擦时时机机构构的的力力分分析析
机械械的的效效率率和和自自锁锁现现象象
机构构的的自自锁锁条条件件
§9-1机机构构力力分分析析的的目目的的和和方方法法
一、、作作用用在在机机械械上上的的力力
::
1))外力力:如如原原动动力力、、生生产产阻阻力力、、介介质质阻阻力力和和重重力力;;
2))内内力力:运运动动副副中中的的反反力力((也也包包括括运运动动副副中中的的摩摩擦擦力力))
2、、按按作作功功的的正正负负分分::
1))驱驱动动力力:驱驱使使机机械械产产生生运运动动的的力力。。
其特特征征是是该该力力其其作作用用点点速速度度的的方方向向相相同同或或成成锐锐角角,,所所作作的的功功为为正正功功,,称称驱驱动动功功或或输输入入功功。。
2)阻阻抗抗力:阻止止机械械产生生运动动的力力。
其特征征是该该力其其作用用点速速度的的方向向相反反或成成钝角角,所所作的的功为为负值值。
一、作作用在在机械械上的的力((续))
阻抗力力又可可分为为有益益阻力力和有有害阻阻力。。
(1))有益益阻力力:是是指为为了完完成有有益工工作必必须克克服的的生产产阻阻力,,故也也称有有效阻阻力。。
(2))有害害阻力力:是是指机机械在在运转转过程程中所所受到到的非非生产产无用用阻力力,如如有害害摩擦擦力、、介质质阻力力等。。
注意
摩擦力力和重重力既既可作作为作作正功功的驱驱动力力,也也可成成为作作负功功的阻阻力。。
有效功功(输输出功功)::克服服有效效阻力力所作作的功功。
损耗功功(输输出功功)::克服服有害害阻力力所作作的功功。
二、机机构力力分析析的目目的和和方法法

1)确确定运运动副副中的的反力力(运运动副副两元元素接接触处处彼此此的作作用力力);;
2)确确定定为了了使机机构原原动件件按给给定规规律运运动时时需加加于机机械上上的平平衡力力。

1)对对于低低速度度机械械:采采用静静力分分析方方法;;
2)对对于高高速及及重型型机械械:一一般采采用动动态静静力分分析法法。
§9-2构构件件惯性性力的的确定定
一、、一般般力力学学方方法法
::
构件件BC上的的惯惯性性力力系系可可简简化化为为::加加在在质质心心S上的的惯惯性性力力
和惯性力偶MI。
可以以用用总总惯惯性性力力PI’来代代替替PI和MI,
PI’=PI,作作用用线线由由质质心心S偏移移

变速速运运动动::
等速速运运动动::PI=0,,MI=0
一、、一般般力力学学方方法法((续续))
1))绕绕通通过过质质心心的的定定轴轴转转动动的的构构件件

2))绕绕不不通通过过质质心心的的定定轴轴转转动动,,
等速速转转动动::PI=0,,MI=0;
变速速运运动动::只只有有惯惯性性力力偶偶
等速速转转动动::产产生生离离心心惯惯性性力力
变速速转转动动::
可以以用用总总惯惯性性力力PI’来代代替替PI和MI,PI’=PI,作作用用线线由由质质心心S偏移移lh
二、、质量量代代换换法法

按一一定定条条件件,,把构构件件的的质质量量假假想想地地用用集集中中于于某某几几个个选选定定的的点点上上的的集集中中质质量量来来代代替替的的方方法法。。

代换点::上述的的选定点点。
代换质量量:集中中于代换换点上的的假想质质量。
二、质量代换换法(续续)
2)代换前后后构件的的质心位位置不变变;
3)代换前后后构件对对质心的的转动惯惯量不变变。
以原构件件的质心心为坐标标原点时时,应满满足:
::
1)代换前后后构件的的质量不不变;
二、质量代换换法(续续)
用集中在在通过构构件质心心S的直线上上的B、K两点的代代换质量量mB和mK来代换作作平面运运动的构构件的质质量的代代换法。。


1)动代代换:要要求同时时满足三三个代换换条件的的代换方方法。
二、质量代换换法(续续)
2)静代代换:在在一般工工程计算算中,为为方便计计算而进进行的仅仅满足前前两个代代换条件件的质量量代换方方法。
取通过构构件质心心S的直线上上的两点点B、C为代换点点,有::
B及C可同时任任意选择择,为工工程计算算提供了了方便和和条件;;
代换前后后转动惯惯量Js有误差,,将产生生惯性力力偶矩的的误差::