第三章连杆机构分析与设计预案.ppt

应用举例2 偏心圆盘半径 轴颈半径 偏心距 轴颈的当量摩擦系数 圆盘1与工件2之间的摩擦系数 已知： 求：机构自锁的最大楔紧角 偏心圆盘自锁时，有 (2)不直接连接的两个构件 三心定理：三个作平面运动的构件 的三个瞬心必在同一条直线上。 1 2 3 K(K1,K2) vk2 vk1 P23 P13 3.用速度瞬心对平面机构作速度分析 1 2 3 4 1 2 3 w1 三、用解析法对平面连杆机构作速度和加速度分析 1. 基本方法 解析法有很多种不同的方法,本教材采用杆组法 分 解基本杆组 建立基本杆组数学模型 按照基本杆组构成机构的顺序对机构进行运动分析 2.杆组法运动分析的数学模型 (1) 同一构件上点的运动分析 x y O 已知： 位置方程： 根据该方程确定B点的位置。 速度方程： 加速度方程： x y O 根据该方程确定B点的速度。 根据该方程确定B点的加速度。 x y O 位置方程： 已知： 根据该方程确定 点的位置。 x y O 速度方程： 加速度方程： 根据该方程确定 点的速度。 根据该方程确定 点的加速度。 上述关系使得计算更加简捷方便。 (2)RRRII级杆组的运动分析 x y O 已知： 位置方程： 位置方程： 首先根据该方程求解 然后把 带入该方程求解C点位置。 速度方程： x y O 已知： 首先根据该方程求解 然后把 带入该方程求解C点。 x y O 加速度方程： 已知： 加速度方程： 首先根据该方程求解 然后把 带入该方程求解C点。 (3)RRPII级杆组的运动分析 x y O B C D K s 请自行分析 例 (1)用I级杆数学模型计算B点的运动 (2)用RRR杆组数学模型计算C点的运动 (3)用I级杆数学模型计算E点的运动 (4)用RRP杆组数学模型计算F点的运动 O 4 x y H K A B D E F 1 2 3 5 6 I级杆 RRR杆组 I级杆 RRP杆组 C 3-5 平面连杆机构的力分析机械效率 一、力分析的基本知识 作用在机械上的力： ◆驱动力 驱使机械运动的力，其特征:力与作用点速度方向的夹角为锐角 ◆阻力 阻碍机械运动的力，其特征:力与作用点速度方向的夹角为钝角 通常认为摩擦力是阻力，但是，有时候摩擦力也可以是驱动力 汽车前进方向 摩擦力是驱动力的实例 二、杆组法对平面连杆机构进行受力分析 自学，参见教材57页～62页。 三、运动副的摩擦及计及摩擦时机构的力分析 1. 移动副的摩擦和自锁 i j 移动副的摩擦系数为： ——摩擦角 摩擦角（锥） i j 摩擦角的定义 总反力 与支撑反力的夹角 为摩擦角。 i j 物体移动 物体不移动（自锁） i j 自锁 i j 摩擦角（锥） 结论：(1) 当驱动力作用在摩擦角之外 时,滑块不 能被推动的原因是驱动力不够大，而不是自锁。 (2) 当驱动力作用于摩擦角之内 时,将产生 自锁。 移动副自锁条件： 驱动力作用于摩擦角之内 2. 转动轴颈的摩擦和自锁 i j i j 轴颈均速转动 支撑反力 总反力 摩擦力 与 求合力 i j 轴颈减速转动 i j 轴颈加速转动 结论：(1) 当 时，M=Mf,轴颈匀速转动 或静止不动； (2) 当 时，MMf，轴颈加速转动 (3) 当 时，MMf，无论驱动力G 增加到多大，轴颈都不会转动， 这种现象称为自锁。 转动副自锁条件： 如何计算摩擦圆半径 和摩擦力矩 ？ i j 当轴径在 和 的作用下匀速转动时，有 未经跑合的轴颈，其当量摩擦系数为 令 则 但是，经实际测试发现 经过跑合的轴颈，其当量摩擦系数为 有较大间隙的轴颈，其当量摩擦系数为 实践中该公式不能使用！ 此式表明 与实际不符 为什么会出现这种情况？ i j 应用 i j 应用举例1 比较 a最短 a b c d 该机构中构件a最短，构件a能否整周回转？ ◆最短杆与最长杆之和小于等于其它两杆长度之和 ◆最短杆是连架杆或机架 a最短 最短杆与最长杆之和小于等于其它两杆长度之和。 设b最长 成立 必然成立 a b c d 再看这个例子 构件a为什么不能整周回转？ a最短，d最长 是否成立？ 铰链四杆机构有曲柄的条件 讨论 ◆最短杆与最长杆之和小于等于其它两杆长度