《平面机构的力分析》PPT课件.ppt

第4章平面机构的力分析 4 1机构力分析的任务 目的和方法4 2构件惯性力的确定4 3运动副中摩擦力的确定4 4不考虑摩擦时机构的力分析4 5考虑摩擦时机构的力分析 4 1机构力分析的任务 目的和方法 一 作用在机构上的力1 驱动力 驱动机构运动的力 驱动力与作用点处速度方向相同或成锐角 做正功 输入功 2 阻抗力 阻止机构运动的力 阻抗力与作用点处速度方向相反或成钝角 做负功 阻抗功 1 有效阻力 工作阻力 改变工作物外形 位置 状态的阻力 有效功 2 有害阻力 摩擦力 介质阻力 有害功 4 1机构力分析的任务 目的和方法 二 机构力分析的任务和目的1 运动副中的反力 法向力和摩擦力 2 机械上的平衡力 平衡力偶 机械在已知外力作用下 为了使机械按预定的规律运动 还必须施加的未知外力 力偶 三 方法1 按是否考虑惯性力 分为静力分析 动态静力分析 2 按手段 分为图解法和解析法 4 2构件惯性力的确定 1 例 曲柄滑块机构 2 特点 要计算质心处加速度和构件角加速度 一 一般力学方法 4 2构件惯性力的确定 二 质量代换法 4 3运动副中摩擦力的确定 一 移动副 二 转动副 三 平面高副 四 实例1移动副受力分析实例2转动副受力分析实例 4 3运动副中摩擦力的确定 一 移动副受力分析实例 F Gtan 1 重量为G的滑块在水平力F作用下沿斜面匀速上升 2 重量为G的滑块在水平力F作用下沿斜面匀速下降 F Gtan 4 3运动副中摩擦力的确定 一 转动副受力分析实例 已知各构件尺寸 包括转动副半径r 各运动副摩擦系数f 曲柄1为主动件 在力矩M1的作用下沿 1方向转动 在滑块上作用有工作阻力Fr 忽略各杆质量 试求转动副B C中的反作用力的方向线的位置 解 fvr 由于忽略质量 重力和惯性力为零 杆2为二力杆 不考虑摩擦时 总反力和沿BC方向 根据M1和Fr方向确定为压力 杆1转动 变大 变小 FR12 FR32 21 23逆时针 4 4不考虑摩擦时机构的力分析 一 构件组的静定条件 二 用图解法作机构的动态静力分析 步骤 对机构进行运动分析 计算惯性力 并加于构件上 分解机构为静定杆组和平衡力作用构件 从外力均已知的杆组开始 对杆组进行静力分析 至平衡力作用构件结束 实例 曲柄滑块机构 用图解法作机构的动态静力分析实例 1 Mb Fr 已知各构件尺寸 曲柄1绕A的转动惯量为JA 质心S1与A重合 连杆2质心在杆的1 3处 重量G2 转动惯量为JS2 滑块重量G3 质心C点 曲柄1角速度 1 角速度 1 生产阻力为Fr 求图示位置时机构各运动副的反力以及平衡力矩Mb S2 1 S1 S3 解 一 运动分析 求aSi i 二 计算惯性力 将FI2 MI2简化为总惯性力 距离h2 MI2 FI2 F I2 h2 FI3 G2 G3 用图解法作机构的动态静力分析实例 三 作动态静力分析 1 分解为 杆组2 3和作用有平衡力的杆1 Fr F I2 h2 FI3 G2 G3 2 取杆组2 3为对象 将杆组上所有力对C点求矩 为各力力臂 各力平衡 Fr c G3 d FI3 h2 e