機械機構(gòu)設(shè)計ppt課件(已改無錯字)
2023-02-19 01:31:38 本頁面
【正文】 中質(zhì)量來代替。 假想的集中質(zhì)量稱為 代換質(zhì)量 ，代換質(zhì)量所在的位置稱為 代換點 。 2. 質(zhì)量代換的等效條件 ； b. 代換前后構(gòu)件的質(zhì)心位置不變； c. 換前后構(gòu)件對質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動慣量不變。 Σmi= m i=1 n Σmi xi = 0 i=1 n Σmi yi = 0 i=1 n Σmi ( x2i + y2i ) = 0 i=1 n 機械設(shè)計 Machine design 構(gòu)件慣性力的確定 3. 質(zhì)量代換法 a. 動代換。 同時滿足上述三個代換條件的質(zhì)量代換。對連桿有： mB+mK=m2 mBb=mKk mBb2+mKk2=Js2 機械設(shè)計 Machine design 構(gòu)件慣性力的確定 b. 靜代換。只滿足上述前兩個代換條件的質(zhì)量代換。(忽略慣性力矩的影響 ) mB=m2c/(b+c) mC=m2b/(b+c) 機械設(shè)計 Machine design 運動副中摩擦 (Friction)力分析 附加： 1. 摩擦的分類 a. 干摩擦 b. 液體摩擦 c. 半液體摩擦 2. 庫侖定律 (摩擦定律 ) 簡要內(nèi)容： a. F= f N b. f靜 f動 c. 摩擦系數(shù)的值與兩物體間的接觸表面材料和形狀有關(guān) ， 與接觸面積的大小及兩物體間的相對速度的關(guān)系很小 。 F21 F12 Q N V21 V12 1 2 機械設(shè)計 Machine design 運動副中摩擦 (Friction)力分析 一、運動副中的摩擦 1. 移動副 —— 平面摩擦 于是有： tgα=Px/Py Px— 有效分力 Py— 有害分力 而： N= Py F= f N R— 總支反力 ，正壓力與摩擦力的矢量和； R與 N之間夾角用 j表示，稱作摩擦角 (Frictional Angle)。 結(jié)論： (1) 摩擦角與摩擦系數(shù)一一對應(yīng)， j =arctgf； (2) 總支反力 永遠與運動方向成 90176。 + j 角。 1 2 P Px Py a F N R21 j 機械設(shè)計 Machine design 運動副中摩擦 (Friction)力分析 —— 楔形面摩擦 以滑塊作為受力體，有 F′= f N′ 所以 ，總摩擦力 F =2F′= 2f N′ 因為： Q=2N′* sinθ，即 N′=Q/2sinθ 所以： F =2F′= 2f N′= Q*f/sinθ 令： fv = f / sinθ 有 F = Q*fv fv—— 當(dāng)量摩擦系數(shù) 討論： (1) 概念的引入，將楔形摩擦轉(zhuǎn)換成平面摩擦； (2) fvf；作鎖止用。 Q P Q θ θ 1 2 N′ N′ Q N′ N′ 2θ 176。 90 θ 90 θ 176。 機械設(shè)計 Machine design 運動副中摩擦 (Friction)力分析 —— 斜面摩擦 a. 等速上升 物體平衡： P + Q + R = 0 所以有： P = Q tg (a+j) b. 等速下降 物體平衡： P + Q + R = 0 所以有： P = Q tg (aj) F N j R21 Q P R21 a+j n n a F N j R21 Q P R21 a?j n n P Q 1 2 v a a 1 P Q 2 v a 機械設(shè)計 Machine design 運動副中摩擦 (Friction)力分析 —— 螺旋副摩擦 螺母 1在鉛垂載荷 G和力矩M的共同作用下等速軸向運動。 擰緊螺母時： M=Fd2/2=Gd2tan(a+j)/2 放松螺母時： M39。=Gd2tan(aj)/2 機械設(shè)計 Machine design 運動副中摩擦 (Friction)力分析 2. 回轉(zhuǎn)副中摩擦 (1) 軸頸摩擦 設(shè) r為軸頸半徑， Q為鉛垂徑向載荷， Md為驅(qū)動力矩。 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(dāng)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 。 2 Q ω12 Md r 1 0 N1 Ni F1 Fi ρ R21 N F 機械設(shè)計 Machine design (2) 軸端的摩擦 軸用以承受軸向力的部分稱為軸端。 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。 機械設(shè)計 Machine design 考慮摩擦?xí)r機構(gòu)中力分析 例：如圖所示為一曲柄滑塊機構(gòu) 。 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 。 不計各構(gòu)件質(zhì)量 、 慣性力 。 求各支反力及驅(qū)動力 F的大小 。 解題步驟： (1) 判定連桿是受拉或受壓； (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。 F R32 4 1 2 3 ω Q v R12 機械設(shè)計 Machine design 考慮摩擦?xí)r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
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