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機械機構(gòu)設(shè)計ppt課件(參考版)

2025-01-22 01:31本頁面
  

【正文】 機械設(shè)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 。 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。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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(yīng)將其等效成力加在機構(gòu)上,使圖解更方便。 2IIII FMhFF ???39。39。239。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(shè)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。 F R32 4 1 2 3 ω Q v R12 機械設(shè)計 Machine design 考慮摩擦時機構(gòu)中力分析 (2) 判定構(gòu)件間的相對轉(zhuǎn)向; (3) 判定作用力在摩擦圓上切點位置; (4) 依據(jù)力平衡條件求解。 求各支反力及驅(qū)動力 F的大小 。 已知 ω1轉(zhuǎn)向 , Q為作用于滑塊上的阻力 ,驅(qū)動力 F作用點位置 、 方向已知 。 G 1 2 M ? 2R 2r r R ? d? ? 取微環(huán),其上壓強 p 為常量 面積 ds = 2 ?? d? 正壓力 dFN = p ds 摩擦力 dFf = f dFN = f p ds 摩擦力矩 dMf = ? dFf = ? f p ds 討論 ?? ?? RrRrf pfsfpM ???? d2d 2總摩擦力矩:常數(shù))新軸端: ??? )(1 22 rR Gp ?)()(322233rRrRfGMf ???機械設(shè)計 Machine design r R ? d? p 2)跑合軸端: p? = 常數(shù) )(d2 22 rRfpfpM Rrf ??? ? ???????? ?? RrRrf pfsfpM ???? d2d 2總摩擦力矩:)(2d rRfpspG Rr ??? ? ??式中平均半徑—摩擦力矩:002Rf G RrRfGM f ?+? p? = 常數(shù) 軸心處壓力極大,容易將軸壓潰 → 軸端常作成空心。 于是: N =ΣNi (標量 ) F =ΣFi = Σf*Ni= f * N=f*ΣNi 因為: Q = ΣNiy 然而: ΣNiy ≤ ΣNi 所以: N (=ΣNi) ≥ Q (= ΣNiy) 令: N=KQ K≈ 1~ 所以: F = f * N = K * f * Q = fv * Q , fv—— 當量摩擦系數(shù) 于是: M = F * r = fv * r * Q 2 Q ω12 Md r 1 0 N1 Ni F1 Fi Q N 機械設(shè)計 Machine design 運動副中摩擦 (Friction)力分析 顯然: R21 = Q, Mf = R21*ρ ∴ Md=Mf= Q*ρ= R21*ρ= fv * r * Q ∴ ρ= fv *r —— 摩擦圓半徑 結(jié)論: A. 總反力始終切于摩擦圓; B. 總支反力方向與作用點速度方向相反 。
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