重大机械原理.ppt

● 复合铰链 　 两个以上的构件在同一处以转动副联接所构成的运动副。 　　k个构件组成的复合铰链，有(k-1)个转动副。 　　 准确识别复合铰链举例 　　关键：分辨清楚哪几个构件在同一处用转动副联接 　 虚约束发生的场合 　　基本杆组应满足的条件 F?3n?2pL?0 　即 　n ? (2?3)pL ⑵ n?4，pL?6的多杆组 ① III级组 　 2. 急回运动特性　　 　　 3. 传力特性 　 压力角和传动角　 　　传动角? 出现极值的位置及计算 三、平面连杆机构速度分析的相对运动图解法 理论基础 点的绝对运动是牵连运动与相对运动的合成 　 步骤 ● 选择适当的作图比例尺,绘制机构位置图 ● 列出机构中运动参数待求点与运动参数已知点之间的运动分析矢量方程式 ● 根据矢量方程式作矢量多边形 ● 从封闭的矢量多边形中求出待求运动参数的大小或方向 同一构件两点间的运动关系 移动副中两构件重合点的运动关系 两构件重合点运动关系总结 相对运动图解法分析举例（速度分析） 相对运动图解法举例（速度分析续） 速度多边形性质 速度影像用途 六杆机构运动分析（机构简图） 六杆机构速度分析 六杆机构速度分析（续） 平面连杆机构的三类运动设计问题 　　⑴ 实现刚体给定位置的设计　 　　⑵ 实现预定运动规律的设计 　　⑶ 实现预定轨迹的设计 　 图解法　直观易懂，能满足精度要求不高的设计，能为需要优化求解的解析法提供计算初值。 　 　　周转轮系的传动比计算 　 1. 周转轮系传动比计算的基本思路 2. 周转轮系传动比的计算方法 　　 注意事项 　　⑴ 　　例1 图示轮系，各轮齿数分别为z1?20，z2?40，z2??20，z3?30，z4?80，求轮系的传动比i1H。 　　例2 图示电动卷扬机减速器，已知各轮齿数分别为z1?24，z2?33，z2??21，z3?78，z3??18，z4?30，z5?78，求传动比i15。 机械系统的等效动力学模型 解　 等效转动惯量 　　熟练掌握等效动力学模型参数和飞轮转动惯量的计算。 　　研究机械系统的真实运动规律，必须分析系统的功能关系，建立作用于系统上的外力与系统动力参数和运动参数之间的关系式，即机械运动方程。 　　理论依据 　　机械系统在时间?t内的动能增量?E应等于作用于该系统所有外力的元功?W。 　　微分形式 dE?dW 　　对于单自由度机械系统，只要知道其中一个构件的运动规律，其余所有构件的运动规律就可随之求得。因此，可以把复杂的机械系统简化成一个构件，即等效构件，建立最简单的等效动力学模型。　 八、机械系统动力学 x y 1 2 3 O A B ?1 F3 v2 S2 S1 S3 M1 ?1 v3 ?2 　　例 图示曲柄滑块机构中，设已知各构件角速度、质量、质心位置、质心速度、转动惯量,驱动力矩为M1，阻力F3。 动能增量 外力所做元功之和 dW?Ndt ?(M1 ?1 ?F3v3cos?3)dt ? (M1 ?1?F3v3)dt 运动方程 选曲柄1为等效构件，曲柄转角?1为独立的广义坐标，改写公式 具有转动惯量的量纲 ? Je 具有力矩的量纲 ? Me 定义 Je? 等效转动惯量，Je?Je(?1) Me ? 等效力矩， Me? Me(?1，?1，t) 　　 结论 　　对一个单自由度机械系统(曲柄滑块机构)的研究，可以简化为对一个具有等效转动惯量Je(?1)，在其上作用有等效力矩Me (?1，?1，t)的假想构件的运动的研究。　　 等效构件 Je O B ?1 Me ?1 Je O ?1 Me ?1 x y 1 2 3 O A B ?1 F3 v2 S2 S1 S3 M1 ?1 v3 ?2 　　 概念 　　等效转动惯量(Equivalent moment of inertia)—等效构件具有的转动惯量。 　　等效构件具有的动能等于原机械系统所有构件动能之和。 　　等效力矩(Equivalent moment of force)—作用在等效构件上的力矩。 　　等效力矩所产生的瞬时功率等于作用在原机械系统上所有外力在同一瞬时产生的功率之和。 　　具有等效转动惯量，其上作用有等效力矩的等效构件称为等效动力学模型。　　　 　　 选滑块3为等效构件,　滑块位移s3为独立的广义坐标，改写公式　 具有质量的量纲 ? me 具有力的量纲 ?Fe 定义 me? 等效质量，me?me(s3) Fe ? 等效力， Fe? Fe(s3，v3，t) 　　 结论 　　对一个单自由度机械系统(曲柄滑块机构)的研究，也可以简化为对一个具有等效质量me