[教育學]第四章平面機構(gòu)的力分析-展示頁
2024-12-17 00:21本頁面
【正文】 vfkf ?令GffFF vNf ?? 2121 ?v 當量擦系數(shù) 4） 標準式 不論兩運動副元素的幾何形狀如何 ， 兩元素間產(chǎn)生的滑動摩擦力均可用通式 ： 來計算。 如帶傳動 、 摩擦離合器和制動器等 。 4–3 運動副中摩擦力的確定 一、 研究摩擦的目的 1. 摩擦對機器的不利影響 1）造成機器運轉(zhuǎn)時的動力浪費 ? 機械效率 ? 2）使運動副元素受到磨損 ?零件的強度 ?、機器的精度和工作可靠性 ?? 機器的使用壽命 ? 3）使運動副元素發(fā)熱膨脹 ? 導致運動副咬緊卡死 ?機器運轉(zhuǎn)不靈活； 4）使機器的潤滑情況惡化 ?機器的磨損 ??機器毀壞。 這個誤差的影響 ， 對于一般不是很精確的計算的情況是可以允許的 ， 所以靜代換方法得到了較動代換更為廣泛的應用 。 取通過構(gòu)件質(zhì)心 S 的直線上的兩 已知點 B、 C為代換點 ， 有： B C b S k K mB mk ??????cmbmmmmCBCB?????????cbbmmcbcmmCB動代換 mC mB 靜代換 ?優(yōu)點： B及 C可同時任意選擇，為工程計算提供了方便和條件； ?缺點： 代換前后轉(zhuǎn)動慣量 Js有誤差 ， 將產(chǎn)生慣性力偶矩的誤差 。 工程計算不便 。 B C b S k K mB mk ??????????sKBkBKBJkmbmkmbmmmm22??????????????mbJkkbmbmkbmkmskB依據(jù)上述原則，有 ?優(yōu)點： 代換精確。 2） 代換前后構(gòu)件的質(zhì)心位置不變； 3） 代換前后構(gòu)件對質(zhì)心的轉(zhuǎn)動慣量不變。 ?代換質(zhì)量： 集中于代換點上的假想質(zhì)量。I S I SF ma M J ?? ? ? ??變速轉(zhuǎn)動： 只有慣性力偶 IF?IF ε B C S ε MI 二、 質(zhì)量代換法 1. 質(zhì)量代換法 按一定條件 ， 把構(gòu)件的質(zhì)量假想地用集中于某幾個 選定的點 上的 集中質(zhì)量 來代替的方法 。0 ?? II MF ??0。 ??? ISI MamF ???B C S as FI 1）繞通過質(zhì)心的定軸轉(zhuǎn)動的構(gòu)件 3. 繞定軸轉(zhuǎn)動的構(gòu)件 0。 ε Sa?S IM?IF?lh IF?ISISF m aMJ ?? ??? ???繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動慣量 用一個力簡化之 ISSIhISF m aJMlF m a?? ????????2. 作平面移動的構(gòu)件 ?變速運動： ?等速運動： 0。 167。 靜力分析 (static force analysis)—— 用于低速 ， 慣性力的影響不大 。 二、機構(gòu)力分析的目的和方法 2. 機構(gòu)力分析的方法 具體方法：利用達朗伯原理。 驅(qū)動力 阻抗力 確定機構(gòu)所能克服的最大阻力 （ 即機器的工作能力 ） 。 1. 機構(gòu)力分析的目的 1）確定運動副中的反力及各構(gòu)件的受力； 2） 確定為了使機構(gòu)原動件按給定規(guī)律運動時需加于機械上的平衡力。 ?有效功（輸出功） ：克服有效阻力所作的功。 （ 2） 有害阻力 —— 非生產(chǎn)阻力，如摩擦力、介質(zhì)阻力。 41 機構(gòu)力分析的目的和方法 ?阻抗力又可分為有益阻力和有害阻力。 ? ? ??? 90VF ,特征 ： （ M， ?反向 ） ， 作負功 。 ? ? ??? 90VF ,特征 ： （ M， ?同向 ） ， 作正功 。 一、作用在機械上的力 1. 按作用在機械系統(tǒng)的內(nèi)外分： 1） 外力： 如原動力、生產(chǎn)阻力、介質(zhì)阻力和重力； 2） 內(nèi)力： 運動副中的反力（ 也包括運動副中的摩擦力 和慣性力引起的附加動壓力 ） 按作功的正負分： 1） 驅(qū)動力： 驅(qū)使機械產(chǎn)生運動的力。?了解作用在機構(gòu)上的力及機構(gòu)力分析的目的和方法； ?掌握構(gòu)件慣性力的確定方法和機構(gòu)動態(tài)靜力分析的方法； ?能對幾種最常見的運動副中的摩擦力進行分析和計算。 本章教學目的 第四章 平面機構(gòu)力分析 ? 機構(gòu)力分析的目的和方法 ? 構(gòu)件慣性力的確定 ? 運動副中的摩擦 ? 不考慮摩擦和考慮摩擦時機構(gòu)的受力分析 本章教學內(nèi)容 本章重點： ? 構(gòu)件慣性力的確定及質(zhì)量代換法 ? 圖解法作平面機構(gòu)動態(tài)靜力分析 ? 考慮摩擦時平面機構(gòu)的力分析 本章難點： 機構(gòu)的平衡力 （ 或平衡力矩 ）及構(gòu)件的質(zhì)量代換兩個概念 。 2） 阻抗力： 阻止機械產(chǎn)生運動的力。 稱驅(qū)動功或輸入功 。 167。 （ 1） 有益阻力 —— 生產(chǎn)阻力（工作阻力），如切削力。 注意 摩擦力 和 重力 既可作為 作正功的 驅(qū)動力 ，也可成為作負功的 阻力 。 ?損耗功 ：克服有害阻力所作的功。 —— 設(shè)計構(gòu)件的尺寸、形狀、強度及整機效率等。 驅(qū)動力 阻抗力 確定原動機的功率 。有圖解法和解析法 。 動態(tài)靜力分析 (dynamic force analysis)——用于高速 ， 重載 ， 慣性力很大 。 42 構(gòu)件慣性力的確定 一、 一般力學方法 1. 作平面復合運動的構(gòu)件 ?作平面復合運動的構(gòu)件上的慣性力系可簡化為：加于構(gòu)件質(zhì)心 S上的 慣性力 FI和一個 慣性力偶 MI。0 ??II MF ??0。I I SFJ ?? ? ?M2）繞不通過質(zhì)心的定軸轉(zhuǎn)動 ?等速轉(zhuǎn)動： ?等速轉(zhuǎn)動： 產(chǎn)生離心慣性力 ?變速轉(zhuǎn)動： ?可以用總慣性力 FI’來代替 FI和 MI ， FI’ = FI，作用線由質(zhì)心S 偏移 lh IIhFMl ?0。 ??? ISI MamF ???。 2. 代換點和代換質(zhì)量 ?代換點： 上述的選定點。 在確定構(gòu)件慣性力時 ， 如用一般的力學方法 ， 就需先求出構(gòu)件質(zhì)心的加速度和角加速度 ， 如對一系列位置分析非常繁瑣 ，為簡化 ， 可采用質(zhì)量代換法 。 ?????????????0011iniiiniiymxm? ? siinii Jyxm ????221?以原構(gòu)件的質(zhì)心為坐標原點時，應滿足： 3. 質(zhì)量代換條件 mmnii ???11） 代換前后構(gòu)件的質(zhì)量不變； 靜代換 動代換 B C
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