第3章平面机构的力案例.ppt

作者：潘存云教授 作者：潘存云教授 一、螺旋副的分类 根据螺纹牙型不同可分： 矩形螺纹 三角形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹 15o 30o 3o 30o 螺纹的用途：1)传递运动或动力，如矩形螺纹、梯形螺纹等； §3-8 螺旋传动的效率和自锁(简介) 2)联接，如三角形螺纹等。 作者：潘存云教授 二、矩形螺纹传动中的效率和自锁 式中:l－导程， l =zp； z－螺纹头数； p－螺距 结论:螺纹传动=斜面传动。 在矩形螺纹传动中，假定所有载荷 F和G均作用在中径d2的圆柱面内。现将此圆柱体展开，得到一斜面和滑块。 πd2 tgα α 2)拧松螺母：相当于螺母在F和G的共同作用下，沿斜面等速向下运动。 v 1)拧紧螺母：相当于螺母在F和G的共同作用下，沿斜面等速向上运动。 v =l /πd2 =zp /πd2 d2 G d3 d1 l G F F 此斜面相当于螺杆上的螺纹，滑块相当于螺母。其斜面升角α为： F作用在中径d2 上，F所产生的实际驱动力矩M为： M d2 F 1.拧紧螺母时:直接引用滑块等速上升时的斜面传动的结论有： 实际驱动力 机械效率: 自锁条件: 在实际工作中，此情况一般不会出现。 2.拧松螺母时:直接引用滑块等速下降时的斜面传动的结论有： 同理，F’作用在中径d2 上， F’所产生的实际工作阻力矩M’为： M’ 实际工作阻力: d2 F’ 自锁条件: η’≤0 或 机械效率: ---摩擦角 α----升角 作者：潘存云教授 三、三角形螺纹传动中的效率和自锁 矩形螺纹：忽略升角和摩擦影响时，反力△N近似垂直向上, 比较可得：∑△N△cosβ＝G＝∑△N 三角形螺纹 ：∑△N△cosβ＝G， β－牙型半角 ∑△N＝G ∑△N△＝∑△N /cosβ ……(1) G β β β β △N △N G △N △N 三角形螺纹的当量摩擦系数: fv = f / cosβ 结论:三角形螺纹中的所有参数计算与矩形螺纹相似。 引入结论，可得三角形螺纹传动中的效率： 1)拧紧螺母时： 2)拧松螺母时: 自锁条件: 或 η’≤0 自锁条件: 在实际工作中，此情况一般不会出现。 机械效率: 机械效率: 其中，当量摩擦角φv＝ arctg fv 作业布置 P82 3-7 一、动态静力分析的步骤： 2) 确定各构件的惯性力和惯性力矩:并把它们视为外力， “假想地”加在相应的构件上； 3）对机构进行动态静力分析: 取“杆组”为研究对象，首先从已知外力作用的杆组开始分析，利用“动静法”和“矢量多边形法则”可依次分别求出各杆组上的运动副反力。 §3-5 不考虑摩擦时机构的动态静力分析 １) 对机构进行运动分析:其目的是求出各构件质心的加速度as和各构件角加速度α； 4)最后取平衡力（或平衡力矩）作用的杆组为研究对象，同样利用“动静法”和“矢量多边形法则” ，可求出该杆组上的平衡力（或平衡力矩）和运动副反力。 二、动态静力分析时的注意事项 4)由于一个矢量方程最多只能求解二个未知量，故当一个矢量方程中出现了三个或以上未知量时，就一定要事先求出其中的一个或多个未知量，这样才能使问题可解。 3)为了便于反力求解，通常将转动副反力分解为二个分力：一个是沿该杆件的分力，另一个是垂直该杆件的分力，其指向可任意假设。 1)由于不考虑摩擦，故作受力图时可不计摩擦力的影响； 2)为了便于计算，一般可忽略构件重力的影响； 例1:在下述颚式破碎机中，已知各构件的尺寸、重量和对其质心轴的转动惯量，矿石加于活动颚板2上的阻力Fr。设原动件1的角速度为ω1，其重力可忽略不计。试求作用在原动件1上的点E并沿x—x方向的平衡力以及各运动副反力。 解: 1.运动分析:其目的是确定各构件质心的as和各构件角加速度α 三、实例 VC ＝ VB + VCB 大小： ？ ABω1 ？ 方向： ⊥CD ⊥AB ⊥BC 选速度比例尺作图 。 以B点为基点，由基点法可知: aC＝ anC+ atC ＝ aB + anCB+ atCB 同样，以B点为基点，由加速度基点法可知: 大小： ？ ？ ？ 方向： ？ C→D ⊥CD B→A C→B ⊥BC 选加速度比例尺作图 aC＝ aB + anCB+ atCB as2 as3 2. 确定各构件的惯性力和惯性力矩 将通过质心S2的Fi2和作用在构件2上的Mi2合并