了解作用在机构上的力及机构力分析的目的和方法;-掌握构件.pptVIP

二、机构力分析的任务、目的和方法 §4-5 速度多边形杠杆法 ----茹可夫斯基杠杆法 设点p到力Fj作用线的垂直距离hj: —把转向速度多边形当作一个绕极点P转动的刚性杠杆 例1: 例1(续） 例2: 例2（续） 结论： 作用在机构构件上所有外力（包括惯性力、平衡 力）对转向速度多边形极点的力矩之和等于零 速度多边形杠杆法： 当用速度多边形杠杆法求平衡力Fb时，也可以不把速度多边形回转90°，而使所有的外力沿同一方向回转90°，然后平移到速度多边形上。待求得平衡力Fb后，再把它反转90°即得其真实的方向。 注： §4-5 考虑摩擦时机构的受力分析 考虑摩擦时，机构受力分析的步骤为： 1）计算出摩擦角和摩擦圆半径，并画出摩擦圆； 2）从二力杆着手分析，根据杆件受拉或受压及该杆相对于另一杆件的转动方向，求得作用在该构件上的二力方向； 3）对有已知力作用的构件作 受力分析； 4）对要求的力所在构件作受力分析。 如图所示为一四杆机构。曲柄1为主动件，在力矩M1的作用下沿w1方向转动，试求转动副 B及 C中作用力的方向线的位置。（图中虚线小圆为摩擦圆。解题时不考虑构件的自重及惯性力。 ） 解： 1）在不计摩擦时，各转动副中的作用力应通过轴颈中心 构件 2为二力杆?此二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，作用线与轴颈B、C 的中心连线重合。 分析： 由机构的运动情况?连杆2 受拉力。 B 2）当计及摩擦时，作用力应切于摩擦圆。 分析： 转动副B处：构件2、1之间的夹角g 逐渐减少?w21为顺时针方向 2受拉力 ?作用力R12切于摩擦圆上方。 在转动副C处：构件2、3之间的夹角b逐渐增大?w23为顺时针方向。 ?R32切于摩擦圆下方。 构件2在R12、R32二力个作用下平衡? R32 和R12共线 ? R32 和R12的作用线切于B 处摩擦圆上方和C 处摩擦圆的下方。 w14为逆时针方向 在上例所研究的四杆机构中, 若驱动力矩M1的值为已知, 试求在图示位置时各运动副中的作用力及构件3上所能承受的阻力矩(即平衡力矩)M3。（解题时仍不考虑构件的重量及惯性力） 解： 1）取曲柄1为分离体 曲柄1在R21、R41及力矩M1的作用下平衡?R41= -R21 R21 R41 R21= -R12 R41与R21的力偶矩与力矩M1平衡 ?R41与R21平行且切于A处摩擦圆下方。 ? M1=R21L * ◆ 了解作用在机构上的力及机构力分析的目的和方法； ◆ 掌握构件惯性力的确定方法和机构动态静力分析的方法； ◆ 能对几种最常见的运动副中的摩擦力进行分析和计算; 本章教学目的 第4章 平面机构的力分析 ◆ 机构力分析的任务、目的和方法 ◆ 构件惯性力的确定 ◆ 运动副中摩擦力的确定 ◆ 不考虑摩擦和考虑摩擦时 机构的受力分析 本章教学内容 本章重点： 构件惯性力的确定及质量代换法 图解法作平面动态静力分析 考虑摩擦时机构的力分析 §4-1 机构力分析的任务、目的和方法 一、作用在机械上的力 1. 驱动力：驱动机械产生运动的力。 其特征是该力与其作用点速度的方向相同或成锐角，所作的功为正功，称驱动功或输入功。 2. 阻抗力：阻止机械产生运动的力。 其特征是该力与其作用点速度的方向相反或成钝角，所作的功为负值。 一、作用在机械上的力（续） 阻抗力又可分为有效阻力和有害阻力。 （1）有效阻力：是指为了完成有益工作必须克服的生产 阻力，故也称工作阻力。 （2）有害阻力：是指机械在运转过程中所受到的非生产阻力，如有害摩擦力、介质阻力等。 注意 摩擦力和重力既可作为作正功的驱动力，也可成为作负功的阻力。 有效功（输出功）：克服有效阻力所作的功。 损失功：克服有害阻力所作的功。 1. 机构力分析的任务和目的 1）确定运动副中的反力（运动副两元素接触处彼此的作用力）； 2） 确定为了使机构原动件按给定规律运动时需加于机械上的平衡力(或平衡力偶)。 2. 机构力分析的方法 1）对于低速机械：采用静力分析方法； 2）对于高速及重型机械：一般采用动态静力分析法。 §4-2 构件惯性力的确定 一、一般力学方法 1. 作平面复合运动的构件： 2. 作平面移动的构件 等速运动： PI=0，MI =0 a S I S I J m - = - = M a P r r 可以用总惯性力PI’来代替PI和MI ， PI’ = PI，作用线由质心S 偏移 I I h P M l = 变速运动： S I m a P r r - = 构件BC上的惯性力系可简化为：加在质心S上的惯性力 和惯性力偶MI。 一、一般力学方法（续） 1）绕通过质心的定轴转动的构件 3.