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第4章 平面机构的力分析

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第4章 平面机构的力分析了解作用在机构上的力及机构力分析的目的和方法;掌握构件惯性力的确定方法和机构动态静力分析的方法;能对几种最常见的运动副中的摩擦力进行分析和计算。本章教学目的第四章平面机构力分析机构力分析的目的和方法构件惯性力的确定运动副中的摩擦不考虑摩擦和考虑摩擦时机构的受力分析本章教学内容本章重点:构件惯性力的确定图解法作平面机构动态静力分析考虑摩擦时平面机构的力分析本章难点:机构的平衡力(或平衡力矩)。第四章平面机构力分析§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考虑摩擦力...

第4章 平面机构的力分析
了解作用在机构上的力及机构力分析的目的和方法;掌握构件惯性力的确定方法和机构动态静力分析的方法;能对几种最常见的运动副中的摩擦力进行分析和计算。本章教学目的第四章平面机构力分析机构力分析的目的和方法构件惯性力的确定运动副中的摩擦不考虑摩擦和考虑摩擦时机构的受力分析本章教学 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 本章重点:构件惯性力的确定图解法作平面机构动态静力分析考虑摩擦时平面机构的力分析本章难点:机构的平衡力(或平衡力矩)。第四章平面机构力分析§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考虑摩擦力时机构力分析(简介)§4-5不考虑摩擦力时机构力分析结束§4-1机构力分析的任务、目的和方法一、作用在机械上的力1)驱动力2)阻抗力二、机构力分析的任务和目1)确定运动副中的反力2)确定机械上的平衡力(或平衡力偶)三、机构力分析的方法1)驱动力:FV为锐角,作正功(驱动功或输入功Wd)2)阻抗力:FV为钝角,作负功有效阻力(工作阻力)有害阻力一、作用在机械上的力损失功Wf作用在机械上的力不仅影响机械的运动和动力性能,而且是进行机械 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 决定结构和尺寸的重要依据,无论分析现有机械还是设计新机械,都必须进行力分析。按作用分: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。机械运转过程受到的非生产阻力,克服这类阻力所作的功纯粹是浪费能量。如摩擦力、介质阻力等。有效功或输出功Wr结束二、机构力分析的任务和目的1)确定运动副中的反力运动副反力是运动副两元素接触处彼此作用的正压力和摩擦力的合力。对于整个机械来说是内力,而对一个构件来说则是外力。用于计算强度、机械效率、摩擦磨损、决定轴承结构等2)确定机械上的平衡力(或平衡力偶)根据作用在机构上的已知外力(或力偶),确定要维持给定运动规律时所需的未知外力(或力偶)驱动力阻抗力确定机构所能克服的最大阻力(即机器的工作能力)。驱动力阻抗力确定原动机的最小功率。结束三、机构力分析的方法方法静力分析动态静力分析简化分析假设分析用于低速机械,因为惯性力的影响不大,可忽略不计算。设计新机械时,机构的尺寸、质量和转动惯量等都没有确定,因此可在静力分析的基础上假定未知因素进行动态静力分析、最后再修正,直至机构合理。进行力分析时,可假定原动件按理论运动规律运动,根据实际情况忽略摩擦力或者重力进行分析,使得问 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 简化。一般分析考虑各种影响因素进行力分析用于高速,重载,惯性力很大,不能忽略结束§4-2构件惯性力的确定确定惯性力:设已知构件的质量、转动惯量及运动学参数。实际上:在设计新机械时,力分析还未进行时,根本不能作强度计算,构件的质量、转动惯量是未知的。常用方法:类比和经验公式,或按纯静力学方法对机构在某一特定位置时大体估算出构件的尺寸、材料。粗略地得到质量、转动惯量,将它作为初值代入进行力分析。待第一次力分析完成后,作强度计算,对其进行修正。这个过程反复循环进行。直至满足要求为止。1、一般力学方法2、质量代换法结束SasFIMIFIlh一、一般力学方法1)作平面复合运动的构件惯性力FI=-mas惯性力矩MI=-Js把FI按图示平移lh,将两者合二为一。2)作平面移动的构件3)绕定轴转动的构件惯性力FI=-mas惯性力矩MI=-Js绕质心轴转动绕非质心轴转动惯性力FI=-mas惯性力矩MI=-Js因各构件的运动形式不同,惯性力系的简化有以下三种情况:结束如图机构中的连杆2,作用在质点系质心S2上的惯性力和惯性力偶分别为:一个刚体(构件)是一个质点系,对应的惯性力形成一个惯性力系。对于作平面复合运动而且具有平行于运动平面的对称面的刚体,其惯性力系可简化为一个作用在构件质心S上的惯性力FI和一个惯性力偶MI。θ1MI2=-JS22FI2=-m2aS2将FI2和MI2合成一个不作用在质心的总惯性力F/I2,其作用线离质心S距离为:lh2=MI2/FI2,力矩与2相反。1、作平面复合运动的构件231S2aS22FI2MI2F/I2lh2结束用一个力简化之如图机构中的滑块3,作用在质心S上的惯性力为:对于作平面移动的构件,由于没有角加速度,其惯性力系可简化为一个作用在质心S上的惯性力。θ1FI3=-m3aS32、作平面移动的构件231S3aS3FI3结束变速运动:等速运动:①绕不通过质心的定轴转动的构件(如凸轮等),惯性力系为一作用在质心的惯性力和惯性力偶矩:②绕通过质心的定轴转动的构件(飞轮等),因其质心加速度为零,因此惯性力系仅有惯性力偶矩:对于作定轴转动的构件(如图机构中的曲柄杆1),其惯性力系的简化有以下两种情况:MI1=-JS11FI1=-m1aS1将FI1和MI1合成一个不作用在质心的总惯性力F/I1,其作用线离质心S1距离为:lh=MI1/FI1,矩与1相反。3、作定轴转动的构件231S1aS11FI1MI1F/I1lhMI1=-JS11结束二、质量代换法确定惯性力和惯性力矩→a、→复杂将构件的质量等效简化成几个集中质量→只有惯性力→方便质量代换法代换条件代换前后的总质量保持不变代换前后的总质心位置保持不变代换前后的总转动惯量保持不变SBCmBmCmkmBmcbk1、动代换问题三个方程,四个未知量(b、k、mB、mK),如确定b结束二、质量代换法确定惯性力和惯性力矩→a、→复杂将构件的质量等效简化成几个集中质量→只有惯性力→方便质量代换法代换条件代换前后的总质量保持不变代换前后的总质心位置保持不变代换前后的总转动惯量保持不变SBCmBmCmkmBmcbk2、静代换问题(两点代换)同时选定b、c,只满足条件1、2结束确定惯性力和惯性力矩→a、→复杂将构件的质量等效简化成几个集中质量→只有惯性力→方便质量代换法代换条件代换前后的总质量保持不变代换前后的总质心位置保持不变代换前后的总转动惯量保持不变SBCmBmCmkmBmcbk2、静代换问题(两点代换)同时选定b、c,只满足条件1、2结论:1)两代换点连线必然通过质心。2)静代换简单方便,代换点B、C可随意选定。对于一般要求机构,采用静代换较多。3)动代换满足了质量代换的全部条件。其代换点只能随意选定一点,而另外一个代换点则由代换条件确定。4)使用静代换,其惯性力偶矩将产生误差结束§4-3运动副中摩擦力的确定研究摩擦的目的一、移动副中摩擦力的确定二、移动副中总反力的确定1、平面移动2、斜面移动3、螺旋副中的摩擦三、转动副中摩擦力的确定1、轴径的摩擦2、轴端的摩擦四、平面高副中摩擦力的确定研究摩擦的目的1.摩擦对机器的不利影响1)造成机器运转时的动力浪费机械效率2)使运动副元素受到磨损零件的强度、机器的精度和工作可靠性机器的使用寿命3)使运动副元素发热膨胀导致运动副咬紧卡死机器运转不灵活;4)使机器的润滑情况恶化机器的磨损机器毁坏。2.摩擦的有用的方面:有不少机器,是利用摩擦来工作的。如带传动、摩擦离合器和制动器等。结束一、移动副中摩擦力的确定摩擦力Ff21:Ff21=fFN21在外载荷一定时,两接触面间的摩擦力的大小与运动副表面的几何形状有关。G12v12FN21Ff21总反力FR21F1)平面:FN21=GFf21=fG2)槽面:FN21/2+FN21/2+G=0令当量摩擦系数:fv=f/sin槽面Ff21=fvGGFN212FN212FN21/2212结束GFN21/2θFN21=G/sinFf21=fFN21=fG/sin一、移动副中摩擦力的确定3)半圆柱面FN21=kGFf21=fFN21=fkG(k≈1~1.57)Gv2121令当量摩擦系数:fv=fkFf21=fvG结束结论::不论两运动副元素的几何形状如何(平面、槽面、半圆面),两元素间产生的滑动摩擦力均可用通式:Ff21=fvG平面接触:fv=f槽面接触:fv=f/sin半圆柱面接触:fv=kfk=1~/2G12N21△N213)两构件沿圆柱面接触FN21是沿整个接触面各处反力FN21的总和。(k≈1~1.57)ƒv------当量擦系数fv=kf12GFN21FN21设:若圆柱面为点、线接触:k≈1若为均匀圆柱面接触:k=/2=1.57其余则介于两者之间。非平面接触时,摩擦力增大了,为什么?应用:当需要增大滑动摩擦力时,可将接触面设计成槽面或柱面。如圆形皮带(缝纫机)、三角形皮带、螺栓联接中采用的三角形螺纹。原因:由于FN21分布不同而导致对于三角带:θ=18°θθfv=3.24f因为fv>f,所以在其它条件相同的情况下,槽面、圆柱面的摩擦力大于平面摩擦力二、移动副中总反力的确定G12v12FN21Ff21FR21F1、平面移动FR21=FN21+Ff21Ff21=FN21tan——摩擦角总反力和法向反力之间的夹角。=arctanf总反力方向的确定:(1)与法向反力偏斜一摩擦角(2)偏斜方向与相对速度方向相反结束总反力:法向反力与摩擦力的合力2、斜面移动GFfFNFFR21vFGFR21+FGFR21-(1)滑块沿斜面上升:F是使滑块沿斜面等速上行时所需的水平驱动力——正行程力平衡条件:F+G+FR21=0由力多边形得:F=Gtan(+)(2)滑块沿斜面下降(驱动力为G)保持滑块1沿斜面2等速下滑所需的水平平衡力F'——反行程同理:F+G+FR21=0注意:1)当>时,F>0,滑块在载荷G作用下自行下滑,F是阻止滑块加速下滑的阻抗力。2)当<时,F<0,其方向与图示方向相反,成为驱动力(滑块在载荷G作用下,不能自行下滑,需借助外部推动力才能滑下),促使滑块沿斜面等速下滑—自锁(<)结束大小:?√?方向:√√√大小:?√?方向:√√√F=Gtan(-)vF/F/R21GFNV1212FFN21Ff21FR21GV1212F'FN21Ff21FR21GF'FR21-GFFR21+G1)使滑块1沿斜面2等速上行时所需的水平驱动力F——正行程F=Gtan(+)2)保持滑块1沿斜面2等速下滑所需的水平力F——反行程F=Gtan(-)3、螺旋副中的摩擦螺纹的牙型有:矩形螺纹三角形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹15º30º3º30º螺纹的用途:传递动力或连接从摩擦的性质可分为:矩形螺纹和三角形螺纹螺纹的旋向:右旋左旋1、矩形螺纹螺旋中的摩擦式中l-导程,z-螺纹头数,p-螺距螺旋副的摩擦转化为=>斜面摩擦拧紧时直接引用斜面摩擦的结论有:假定载荷集中在中径d2圆柱面内,展开d1d3d2Gπd2lGF斜面其升角为:tgαα螺纹的拧松-螺母在F和G的联合作用下,顺着G等速向下运动。v螺纹的拧紧-螺母在F和G的联合作用下,逆着G等速向上运动。v=l/πd2=zp/πd2F-螺纹拧紧时必须施加在中径处的圆周力,所产生的拧紧所需力矩M为:拧松时直接引用斜面摩擦的结论有:F’-螺纹拧松时必须施加在中径处的圆周力,所产生的拧松所需力矩M’为:若α>φ,则M’为正值,其方向与螺母运动方向相反,是阻力;若α<φ,则M’为负值,方向相反,其方向与预先假定的方向相反,而与螺母运动方向相同,成为放松螺母所需外加的驱动力矩。FMfd2施加扳手力矩M旋紧螺母:类似于用螺旋千斤顶克服载荷G,将重物升起。施加扳手力矩M放松螺母:若M<0(即<):表明螺纹本身在载荷G作用下,不能自行松脱,需借助外力矩(驱动力矩)才能将螺母拧下。若M>0(即>):表明螺纹本身在载荷G作用下能够自行松脱,需借助外力矩(阻力)才能使螺母匀速松脱。——自锁3、螺旋副中的摩擦(1)矩形螺纹pGFFR21vd2d2lGM21施加扳手力矩M旋紧螺母:类似于用螺旋千斤顶克服载荷G,将重物升起。施加扳手力矩M放松螺母:若M<0(即<):表明螺纹本身在载荷G作用下,不能自行松脱,需借助外力矩才能将螺母拧下。若M>0(即>):表明螺纹本身在载荷G作用下能够自行松脱,需借助外力矩才能使螺母匀速松脱。——自锁结束3、螺旋副中的摩擦(2)三角形螺纹(相当于槽面摩擦)在矩形螺纹公式将用v代替即可。三角螺纹的牙型半角则槽形半角=90º-当量摩擦系数:fv=f/sin=f/cos当量摩擦角:v=arctanfv结束90º-90º-Q三、转动副中摩擦力的确定1、轴径的摩擦轴径在轴承中转动→摩擦力→阻止其转动结束三、转动副中摩擦力的确定摩擦圆半径:=fvr半圆柱面摩擦:Ff21=fvGfv=(1~/2)f运动副总反力:FR21=FN21+Ff21=G摩擦阻力矩:Mf=Ff21r=Gfvr=FR21=G结论:1)匀速转动时,轴承总反力FR21恒切于摩擦圆。2)匀速转动时,Mf=FR21=G,类似平面摩擦系数。其大小fv和r有关。3)将Md与G合成为G,a=Md/Ga=轴匀速转动(或静止)。a>轴将加速转动(或由静止开始运动)a<轴将减速转动(静止时则卡死不动)1、轴径的摩擦自锁结束2Md121rOFR21FN21Ff21GGaG用总反力FR21来表示FN21及Ff21摩擦力矩和摩擦圆摩擦力Ff21对轴颈形成的摩擦力矩摩擦圆:以为半径所作的圆。由①②①由力平衡条件②2Md121rOFR21FN21Ff21G结束三、转动副中摩擦力的确定2、总反力的确定1)不计摩擦,根据平衡条件→总反力方向。2)考虑摩擦,总反力与摩擦圆相切。3)摩擦力矩方向总是与转向相反(阻止)如:总反力FR21对轴心之矩的方向必与其相对转向12的方向相反。结束2Md121rOFR21FN21Ff21GGa三、转动副中摩擦力的确定3、轴端的摩擦G12M2R2rrRd取微环,其上压强p为常量面积ds=2d正压力dFN=pds摩擦力dFf=fdFN=fpds摩擦力矩dMf=dFf=fpds讨论结束rRdp2)跑合轴端:p=常数p=常数轴心处压力极大,容易将轴压溃→轴端常作成空心状。结束四、平面高副中摩擦力的确定平面高副→滚动+滑动滚动摩擦<<滑动摩擦机构力分析时→滑动摩擦力结束所以其总反力的方向确定方法与移动副相同四、高副中的摩擦1212Ff21FN21FR2112V12FN21FR21Ff21对于纯滑动状态:总反力的分析方法同平面移动副;对于纯滚动状态:总反力分析见下图。纯滑动状态纯滚动状态在对机械进行受力分析时,需要求出转动副中的总反力,总反力的方位可根据如下三点来确定:1)在不考虑摩擦的情况下,根据力的平衡条件,确定不计摩擦时总反力的方向;2)计摩擦时的总反力应与摩擦圆相切;3)轴承2对轴径1的总反力FR21对轴径中心之矩的方向必须与轴径1相对轴承2的相对角速度ω12的方向相反。§4-4考虑摩擦时机构的力分析例4-1例4-2例4-3考虑摩擦时机构的力分析例4-1:如图所示一四杆机构,曲柄1为主动件,在驱动力矩M1的作用下沿ω1方向转动,试求转动副B、C中作用力方向线的位置.图中小圆为摩擦圆,解题时不考虑构件自重及惯性力.ABCD1234M1ω1由构件1的运动方向可知构件2受拉,在不计自重及惯性力的情况下,构件2是个二力杆。故大小相等,方向相反。在不计摩擦力时沿构件2的BC线方向。解:1.确定的方向。考虑摩擦力,总反力切于摩擦圆。ABCD1234M1ω12.因在转动副B处α角在减小,故ω21顺时针方向,又因连杆2受拉,故应切于摩擦圆的上方;在转动副C处β角在增大,故ω23顺时针方向。又因连杆2受拉力,故应切于摩擦圆的下方。由于构件2仍处于平衡状态,故此二力平衡共线。ω21αω23βFR12FR32考虑摩擦力时,机构受力分析的步骤:1)计算出摩擦角和摩擦圆半径,并画出摩擦圆;2)从二力杆着手分析,根据杆件受拉或受压及该杆相对于另一杆的转动方向,求得作用在该构件上的二力方向;3)对有已知力作用的构件作力分析;4)对要求的力所在构件做力分析.解题步骤小结:①从二力杆入手,初步判断杆2受拉。②由γ、β增大或变小来判断各构件的相对角速度。③依据总反力判定准则得出R12和R32切于摩擦圆的内公切线。④由力偶平衡条件确定构件1的总反力。⑤由三力平衡条件(交于一点)得出构件3的总反力。例4-2:图示机构中,已知工作阻力Q和摩擦圆半径ρ画出各运动副总反力的作用线并求驱动力矩MdABCD1234Mdω14ω21ω23QγβFR12FR32FR21MdFR41FR23FR43ω14Qω43ω43FR43FR43+FR23+Q=0FR23=Q(cb/ab)QbaFR23c大小:??√方向:√√√从图上量得:Md=Q(cb/ab)×l’l’FR21=-FR23ω14MrPω21例4-3:图示机构中,已知驱动力P和阻力Mr和摩擦圆半径ρ,画出各运动副总反力的作用线。ω23R12R32FR4390°+φR23R21R41v34PMr213ABC4徐州 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 学院§4-5不考虑摩擦时机构的动态静力分析力分析的任务一、构件组的静定条件二、用图解法作机构的动态静力分析例4-1不考虑摩擦时机构的动态静力分析力分析的任务:根据机构所受已知外力(包括惯性力)来确定个运动副中的反力和需加于该机构上的平衡力。平衡力(矩)——与作用于机构构件上的已知外力和惯性力相平衡的未知外力(矩)已知生产阻力平衡力(矩)——求解保证原动件按预定运动规律运动时所需要的驱动力(矩)已知驱动力(矩)平衡力(矩)——求解机构所能克服的生产阻力由于运动副反力对机构来说是内力,必须将机构分解为若干个杆组,然后依次分析。——该构件组所能列出的独立的力平衡方程式的数目,应等于构件组中所有力的未知要素的数目平衡方程的数目=未知量的数目构件组中:n个构件,Pl个低副,Ph个高副一个构件可列出3个独立的力平衡方程,n个构件共有3n个力平衡方程;一个平面低副引入2个力的未知数,pl个低副共引入2pl个力的未知数;一个平面高副引入1个力的未知数,ph个低副共引入ph个力的未知数。仅有低副时:3n=2Pl结论:基本杆组都是静定结构(注:所取出的构件组不包含除运动副反力外的其它未知外力)一、构件组的静定条件运动副中支反力的未知数(不计摩擦)力的三要素大小方向作用点转动副??过轴心移动副?导路?高副?公法线高副点结束杆件组的静定条件:3n=2Pl+Ph二.用图解法作机构的动态静力分析步骤:按比例μl绘制机构运动简图;对机构进行运动分析,求出个构件的α及其质心的as;求出各构件的惯性力,并把它们视为外力加于构件上;根据静定条件将机构分解为若干个构件组和平衡力作用的构件;对机构进行力分析,从有已知力的构件开始,对各构件组进行力分析;对平衡力作用的构件作力分析。BC231ApbcP’b’c’Fr(S1)G3BC23AG2BC23AS2S2’例题4-4图解法作机构的动态静力分析1)对机构进行运动分析,并确定各构件的惯性力及惯性力偶矩2)图解法作机构的动态静力分析FrG3G2S2G2S2S2FR433FIC3BC2312tRF12nRFAB由杆1的平衡条件,有:图解法作机构的动态静力分析FrG3G2S2G2S2S2FR433FIC3BC2312tRF12nRF例4-1如图往复运输机械.已知各构件尺寸、连杆2的重量G2、质心S2(在杆2的中点)、连杆2绕质心S2的转动惯量JS2,滑块5的重量G5、质心S5在F处,而其它构件的重量和转动惯量都忽略不计,又设原动件以等角速度W1回转,作用在滑块5上的生产阻力为Fr,求运动副反力及为了维持机构按已知运动规律运转时加在原动件G点x--x方向的平衡力Pb?BCADEF(S5)xxG12345Fr1G2S2G561、运动分析作运动简图、速度图、加速度图p(a,d)efcbbp(a,d)cfes2n2n4n32、确定惯性力和惯性力矩FI5FI2h结束例4-1已知各构件尺寸、连杆2的G2、S2、JS2,滑块5的G5、S5(F),生产阻力Fr,求运动副反力及需加在原动件1上G点x--x方向的平衡力Pb?BCADEF(S5)xxG12345Fr1G2S2G563、动态静力分析(1)分析构件4、5FI5FI2hEF(S5)45Fr二力杆PI5F5FrFI5G5G5FR45FR65构件5力平衡条件G5+Fr+FI5+FR45+FR65=0作力多边形→FR45、FR65G5FrFI5FR65FR45abcde结束例4-1已知各构件尺寸、连杆2的G2、S2、JS2,滑块5的G5、S5(F),生产阻力Pr,求运动副反力及需加在原动件1上G点x--x方向的平衡力Pb?BCADEF(S5)xxG12345Fr1G2S2G563、动态静力分析(1)分析构件4、5FI5FI2hEF(S5)45Fr二力杆PI5F5FrFI5G5G5FR45FR65构件5力平衡条件G5+Fr+FI5+FR45+FR65=0作力多边形→FR45、FR65G5FrFI5FR65FR45abcde(2)分析构件2、3构件3,对C点取矩:FtR63lCD+FR43h3=0→FtR63构件2,对C点取矩:FtR12lBC+FI2h//+G2h2=0→FtR12构件组2、3平衡条件FR43+FI2+G2+FtR12+FnR12+FnR63+FtR63=0→FnR12和FnR63CDE12G2FI2hFR43FnR63FtR63FnR12FtR12h2h33BFR43结束例4-1已知各构件尺寸、连杆2的G2、S2、JS2,滑块5的G5、S5(F),生产阻力Pr,求运动副反力及需加在原动件1上G点x--x方向的平衡力Pb?BCADEF(S5)xxG12345Fr1G2S2G563、动态静力分析(1)分析构件4、5FI5FI2hEF(S5)45Fr二力杆PI5F5FrFI5G5G5FR45FR65构件5力平衡条件G5+Fr+FI5+FR45+FR65=0作力多边形→FR45、FR65G5FrFI5FR65FR45abcde(2)分析构件2、3构件3,对C点取矩:FtR63lCD+FR43h3=0→FtR63构件2,对C点取矩:FtR12lBC+FI2h+G2h2=0→FtR12构件组2、3平衡条件FR43+FI2+G2+FtR12+FnR12+FnR63+FtR63=0→FnR12和FnR63CDE12G2FI2hFR43FnR63FtR63FnR12FtR12h2h33BFR43G2FI2FtR12FnR12FR12FnR63FtR63FR63结束例4-1已知各构件尺寸、连杆2的G2、S2、JS2,滑块5的G5、S5(F),生产阻力Pr,求运动副反力及需加在原动件1上G点x--x方向的平衡力Pb?BCADEF(S5)xxG12345Fr1G2S2G563、动态静力分析(1)分析构件4、5FI5FI2hEF(S5)45Fr二力杆PI5F5FrFI5G5G5FR45FR65构件5力平衡条件G5+Fr+FI5+FR45+FR65=0作力多边形→FR45、FR65G5FrFI5FR65FR45abcde(2)分析构件2、3CDE12G2FI2hFR43FnR63FtR63FnR12FtR12h2h33BFR43G2FI2FtR12FnR12FR12FnR63FtR63FR63构件2力平衡条件FI2+G2+FR12+FR32=0→FR32FR32(3)分析构件1力平衡条件FR21+FR61+Fb=0→FbBAxxG1FbFR61FR21FbFR61FR21结束动态静力分析图解法注意事项:1)当外力为力矩时,应将其等效成力加在机构上,使图解更方便。2)以杆组为示力体时,其上不应包含未知外力,否则,将不是静定的。3)对移动副反力问题理解:FR反力合力FF2F1FNFR1FR2实际反力反力FR?实际上,FR2表达的是移动副反力的合力,且经过平移。真实反力应为FR1、FR2(或分布力),它的大小与移动副的具体结构有关。结束考虑摩擦时机构的力分析例4-3已知M1,求运动副反力和平衡力矩(不计重力、惯性力)M114A1BFR21FR41LM11ABCDM3123FR12FR322123FR12FR32CDM33FR2334FR43L结束
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丹丹陪你去流浪
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