以项目为线索教学改革动力学.PPT

* 机械的真实运动取决于作用在其上的外力 工作机 原动机 ? M 速度波动不可避免 x 450 当x=1275, θ1=2.7°θ2=3.6° 近似处理：θ1范围内切削长度为450，简化的力作用点在x+225处 在θ2- θ1区间，简化的力作用点近似为 y θ2 θ1 ?θ 在θ2- θ1区间，切削长度近似为 剪切机 作业对象规格：450?80 最大剪切力1万牛顿 力臂 切纸力矩 （学生提出的实例） 找80毫米的位移，满足平均速度0.3-0.4米/秒，速度变化幅度小于50% 0.08米 最小速度 最大速度 例：切纸机速度波动调节，[δ]=0.05，刀刃质量为5公斤，忽略曲柄和连杆的质量，切纸力不大于1万牛顿。 F (工作阻力) P(惯性力) N R G 忽略摩擦 R’ h 阻力矩 Mr=R’*h ? 1 B 2 A C 3 4 x y ?1 ?2 ? 第1章已经求出 计算逻辑 例：切纸机速度波动调节，[δ]=0.05，刀刃质量为5公斤，忽略曲柄和连杆的质量，切纸力不大于1万牛顿。 刀刃受力?连杆受力?曲柄阻力矩 计算逻辑 已知参数赋值 ?1循环 1 B 2 A C 3 4 x y ?1 ?2 ? 计算?,a3,P 计算F,G,P的合力 计算R,h 计算并输出Mr 循环结束 开始 . 压纸机构 例：压纸机构 如果采用凸轮机构 80° 260° ? S 180°(2秒) 180° 360° 0? 140 执行机构的运动协调（机械耦合方式） 刀刃 压纸 360? 80? 上行 下行 松开 压紧 260? 0? 压紧 180? 180° 0° 80° 260° 设计运动副相对位置,满足耦合要求 机构尺寸设计 A B A B 松开 压紧 . 凸轮廓线与AB 压纸的力矩 压纸机构力分析 80° 260° 360° 0? 在 区间， ? S 180°(2秒) 180° 140 H0 x F=Kx 设：H0=60，x=18mm时F=500N 弹簧最大压缩行程28mm K=27.8(N/mm) 28 240? 100? . 例：用凸轮机构驱动压纸头 弹簧自由长度H0 弹簧受压缩短x 1、求压纸力 求解顺序：压纸力?凸轮副反力?阻力矩 2、求凸轮副反力 R 解析法求阻力矩 F R N R=F/cos? F R N α 压纸机构受力分析 . ? 3、求阻力矩 0 p R R=F/cos? 考虑滚动摩擦 阻力矩合并 h Mr=R?h 执行机构原动件所受阻力矩合并 . Mr ? Md 求驱动力矩 H h 用电机驱动 在满足δ=0.05情况下， 驱动力矩看作常数 数值积分 面积相等 驱动力矩 a b y x f(x) 数值积分 用数值积分的方法求等效驱动力矩 确定电机 求最大盈亏功 阻力功=驱动功 考虑其他构件的惯性，驱动功增加30%，688*1.3=894(J) 驱动力矩 电机功率 1397/2=698.5（W） 查《机械设计基础课程设计》第16章 设传动效率0.8*0.8，电机在一个周期输出的功为 894/0.64=1397(J) 执行机构 传动机构 电动机 最大阻力矩966NM 求最大盈亏功 被积函数： 驱动力矩与阻力矩代数和 b c d e Mer ? Me T ? E a 最大盈亏功 a’ Med 驱动力矩减阻力矩 对此图积分，找最大盈亏功 b c d e Mer ? Me T ? E a 最大盈亏功 a’ Med 3、求JF 求最大盈亏功 图解法 R36 R26 6 R56 R56的方向？ R21 R21= -R26 h 阻力矩 Mr=R21*h 例：精压机上模驱动机构(不考虑摩擦) ? 用图解法做机构的受力分析 不考虑摩擦时，R56取高副接触点的法线方向 作用力与反作用力 力平衡 精压机受力分析 首先确定各力的方向，通过求解包含已知力的三角形得到未知力的大小 通过构件4的受力分析求得R36 进一步分析求构件6的受力 得到R26和R56的大小和方向 通过滚子受力的三角形求R26 最后求阻力矩 *