【正文】 摩擦圓上切點位置； (4) 依據(jù)力平衡條件求解。 對構(gòu)件 3： Q + R23 + R43 = 0 對構(gòu)件 1： R21 + R41+ F = 0 F R32 4 1 2 3 ω Q v R12 ω 21 14 ω 23 R32 R12 R12 R23 R43 R41 Q R43 R23 R21 F R41 機械設計 Machine design 考慮摩擦時機構(gòu)中力分析 例 曲柄 1為主動件，已知 M1，求運動副反力和平衡力矩（不計重力、慣性力 ) LMFR 121 ?214323 RRR FFF ???39。233 LFM R?M1 ?14 A 1 B FR21 FR41 L M1 ?1 A B C D M3 1 2 3 FR12 FR32 ?21 ?23 F ?R12 F ?R32 C D M3 3 FR23 ?34 FR43 機械設計 Machine design 不及摩擦時機構(gòu)力的分析 當機構(gòu)各構(gòu)件的慣性力確定后，即可根據(jù)機構(gòu)所受的已知外力（包括慣性力）來確定各運動副中的反力和需加于該機構(gòu)上的平衡力。 一、構(gòu)件組的靜定條件 未知量的數(shù)目 = 平衡方程的數(shù)目 可見：低副 → 兩個未知數(shù)；高副 → 一個未知數(shù) 構(gòu)件組中： n 個構(gòu)件， Pl個低幅， Ph個高副 2Pl+ Ph= 3n 僅有低副時： 3n – 2Pl = 0 結(jié)論：桿組是靜定結(jié)構(gòu) （注：所取出的構(gòu)件組不包含除運動副反力外的其它未知外力） 運動副中支反力的未知數(shù) （不計摩擦） 力的三要素 大小 方向 作用點 轉(zhuǎn)動副 ？ ？ 過軸心 移動副 ？ ?導路 ？ 高 副 ？ 公法線 高副點 機械設計 Machine design 不及摩擦時機構(gòu)力的分析 運動分析 把外力（包括慣性力）加在機構(gòu)上 把機構(gòu)看成為靜力平衡系統(tǒng)加以研究 從外力已知構(gòu)件開始，取桿組為示力體分析 求運動副反力、平衡力（力矩） 繪制機構(gòu)簡圖 二、用圖解法作機構(gòu)的動態(tài)靜力分析 機械設計 Machine design 不及摩擦時機構(gòu)力的分析 p(a,d) e f c b b? p?(a?,d?) c? f? e? s2 ? n2 ? n4? n3? 例 已知各構(gòu)件尺寸、連桿 2的 G S JS2，滑塊 5的 G S5（ F），生產(chǎn)阻力 Fr，求運動副反力及需加在原動件 1上 G點 xx方向的平衡力 P b? 運動分析 作運動簡圖、速度圖、加速度圖 確定慣性力和慣性力矩 39。239。2222 spgGamF asI ???239。39。2222222 lJlaJJMaStCBSSI ?a ???22239。 2IIII FMhFF ???39。39。5555 fpgGamF asI ???B C A D E F(S5) x x G 1 2 3 4 5 F r ?1 G2 S2 G5 6 FI5 F?I2 h 機械設計 Machine design 不及摩擦時機構(gòu)力的分析 B C A D E F(S5) x x G 1 2 3 4 5 F r ?1 G2 S2 G5 6 FI5 F?I2 h G5 Fr FI5 FR65 FR45 a b c d e E F(S5) 4 5 F r 二力桿 PI5 F 5 F r FI5 G5 G5 FR45 FR65 動態(tài)靜力分析 (1)分析構(gòu)件 5 例 已知各構(gòu)件尺寸、連桿 2的 G S JS2，滑塊 5的 G S5（ F），生產(chǎn)阻力 Fr，求運動副反力及需加在原動件 1上 G點 xx方向的平衡力 P b? 、動態(tài)靜力分析1)分析構(gòu)件 、構(gòu)件 5力平衡條件 G5+Fr+ FI5 +FR45 +FR65 = 0 作力多邊形 → FR45 、 FR65 機械設計 Machine design 不及摩擦時機構(gòu)力的分析 例 已知各構(gòu)件尺寸、連桿 2的 G S JS2，滑塊 5的 G S5（ F），生產(chǎn)阻力 Fr，求運動副反力及需加在原動件 1上 G點 xx方向的平衡力 P b? B C A D E F(S5) x x G 1 2 3 4 5 F r ?1 G2 S2 G5 6 動態(tài)靜力分析 (1)分析構(gòu)件 5 F?I2 h 構(gòu)件 5力平衡條件 G5+Fr+ FI5 +FR45 +FR65 = 0 作力多邊形 → FR45 、 FR65 G5 Fr FI5 FR65 FR45 a b c d e (2)分析構(gòu)件 3 構(gòu)件 3, 對 C點取矩 ： F tR63 lCD+ FR43 h3 = 0 → F tR63 構(gòu)件 2, 對 C點取矩 : F tR12 lBC+F ?I2 h+G2 h2 = 0 → F tR12 構(gòu)件組 3 平衡條件 FR43+F ?I2+G2+ F tR12+ F nR12+F nR63+F tR63=0 → F nR12 和 F nR63 C D E 1 2 G2 F?I2 h FR43 FnR63 FtR63 FnR12 FtR12 h2 3 B FI5 機械設計 Machine design 不及摩擦時機構(gòu)力的分析 動態(tài)靜力分析 (1)分析構(gòu)件 5 構(gòu)件 5力平衡條件 G5+Fr+ FI5 +FR45 +FR65 = 0 作力多邊形 → FR45 、 FR65 (2)分析構(gòu)件 3 構(gòu)件 2力平衡條件 F ?I2 + G2 +FR12 +FR32 = 0→ FR32 (3)分析構(gòu)件 1 力平衡條件 FR21 +FR61 +Fb = 0→ Fb B C A D E F(S5) x x G 1 2 3 4 5 F r ?1 G2 S2 G5 6 F?I2 h FR43 G2 F?I2 F tR12 F nR12 FR12 F nR63 F tR63 FR63 FR32 B A x x G 1 Fb FR61 FR21 Fb FR61 FR21 FI5 機械設計 Machine design 不及摩擦時機構(gòu)力的分析 動態(tài)靜力分析圖解法注意事項： 1）當外力為力矩時，應將其等效成力加在機構(gòu)上，使圖解更方便。 2）以桿組為示力體時，其上不應包含未知外力，否則，將不是靜定的。 3）對移動副反力問題理解： F R 反力合力 F F 2 F 1 F N F R1 F R2 實際反力 反力 F R？ 實際上， F R2 表達的是移動副反力的合力，且經(jīng)過平移。真實反力應為 F R1 、 F R2（或分布力），它的大小與移動副的具體結(jié)構(gòu)有關(guān)。 機械設計 Machine design 二 . 基本技能 （一）考慮摩擦時的運動副總反力的確定 （二）用 矢量方程圖解法 作機構(gòu)的 動態(tài)靜 力分析 （三）考慮摩擦時用 矢量方程圖解法 作簡單機構(gòu)的靜力分析