第三章-力分析.ppt

3） 用力或力矩表示 同一减速器，总效率为1(不计摩擦)；输出轴角速度还是?r 、扭矩还是Μr ；输入轴角速度还是?d 、扭矩为Μd 0。问：输出轴功率与输入轴功率是什么关系？ 一减速器，总效率为η (计摩擦) ；输出轴角速度是?r 、扭矩是Μr ；输入轴角速度是?d 、扭矩为Μd 。问：输出轴功率与输入轴功率是什么关系？ …………………② …………………① d d r r M M ? η ? = * §3-3 机构的力分析 目的： 分析运动副中摩擦对机构的影响， 减少不利因素，发挥有利作用。 内容： 1、介绍几种运动副中的摩擦； 2、考虑摩擦的机构受力分析； 3、机械效率和机械自锁。 1 -1 滑动摩擦力的大小 F21 F21= fN21 决定F21 的两个因素： ●f（与材料和表面粗糙度有关） ●运动副元素的几何形状 （1）简单平面移动副 N21=Q F21 = fN21= fQ N21 2 1 v12 Q P 1 运动副中的摩擦 （方向：与v12 相反） θ θ ① ② F21= fN21 N21 = Q / sinθ = (f/ sinθ)Q = fvQ fv─当量摩擦系数。 (2)V形槽移动副 Q Q =(N21 /2)sinθ+( N21 /2)sinθ F21 = fv Q ------通式 fv 表征接触面几何形状、材料、粗糙度对摩擦力的影响。 1-2滑动摩擦力通式 1) 简单平面移动副 fv =f f21 N21 2 1 v12 Q P fv 总汇 2) V形槽移动副 θ θ ① ② Q fv =f/sin? fv 总汇 3) 三角带 fv = f/sin? θ θ fv 总汇 比较槽面摩擦： fv =f/sin? 4) 三角螺旋副 fv =f/cos? 比较槽面摩擦： fv =f/sin? ? Q ? ?—牙形角 fv 总汇 Q 5) 转动副/圆柱副 fv ＝1.57f (非跑合) fv 总汇 比较槽面摩擦： fv =f/sin? (跑合) 1-3 移动副和滑动高副的总反力与自锁 N21 F21 R21 ? Q v12 2 1 P 大小： 方向： 与 夹角成 ) (90 V R o 12 21 j + ——摩擦角 90?+? R21与v12夹钝角(90?+?) 驱动力与竖直方向夹角? v12 2 1 N21 f21 φ R21 Q P 90?+? ●总反力 ●自锁 构件1不动，自锁 ? φ: ? =φ: ? φ: 构件1加速运动 构件1不动或匀速运动 驱动力与竖直方向夹角? φ ? * 应注意机构中下列几种情况总反力的确定 当外力P 的作用线位于接触表面ab之 内，这时1 构件与2构件仅有一面受力。 R21如图1 所示。 当外力P 的作用线位于接触表面ab之 外，这时1 构件除了移动之外，还要发 生倾转。R21如图2 所示。 当外力P 的作用线平行移动轴线并距 移动轴线h 远时，1构件除了移动之外， 还要发生倾转。R21如图3 所示。 例：构件1 在构件2 的斜面上等速滑动， 载荷为Q , 摩擦系数为f , 驱动力P 为水 平 ， 已知。求：在构件1 等速上，下 滑动时，R21=? P=? 解：1)当构件1 等速上滑时，分析 1 构件。 2) 当构件1 等速下滑时， 构件1 受力如下。 从此题可见：由于相对速度方向不同， 使得R21的方向也不同。 Q 2 1 r 1-4 转动副的总反力与自锁 a) 1与2构件没有相对转动时， 其接触点在A点，此时： 两力共线，等值反向 N21 A Md ?12 Q 2 1 r F21 R21 Mr N21 ? B b)在Md的驱动下，构件1 在构件2的AB弧段上纯滚 动，并在B点平衡。 平衡条件为： Mr方向：与ω12相反 Md ?12 Q 2 1 r F21 R21 Mr N21 ? B ? 应通过实验求得： 当轴颈跑合过，有径向间隙时 当轴颈非跑合过，理论上 Md ?12 Q 2 1 r F21 R21 Mr N21 ? B ? R21恒切于摩擦圆。 对轴心矩的方向与ω12相反。 ●总反力 Q 驱动力割于摩擦圆则自锁。 ●自锁 Q Q e 驱动力与轴心距离为e 构件1不动，自锁 e= ρ : 构件1加速转动 构件1