第四章平面机构地分析.pptVIP

* 第四章 平面机构的力分析 §4-1 机构力分析的任务、目的和方法 §4-2 构件惯性力的确定(自学） §4-3 运动副中摩擦力的确定 §4-4 不考虑摩擦时机构的力分析（自学） §4-5 考虑摩擦时机构的力分析 返回 与其作用点的速度方向相同或者成锐角； §4-1 机构力分析的任务、目的和方法 1.作用在机械上的力 （1）驱动力 （2）阻抗力 驱动机械运动的力。 其特征： 其功为正功， 阻止机械运动的力。 其特征： 与其作用点的速度方向相反或成钝角； 其功为负功， 称为阻抗功。 1）有效阻力 2）有害阻力 其功称为有效功或输出功； 称为驱动功 或输入功。 （工作阻力） （非生产阻力） 其功称为损失功。 2．机构力分析的任务、目的及方法 （1）任务和目的 确定运动副中的反力：正压力和摩擦力的合力为运动副总反力， 包括移动副、转动副、高副等总反力的确定； 考虑摩擦时机构的受力分析：确定平衡力及平衡力矩 （2）方法 图解法和解析法 机构力分析的任务、目的和方法(2/2) 1. 移动副中摩擦力的确定 §4-3 运动副中摩擦力的确定 构件2对构件1的摩擦力为 Ff21 = f FN21 f 为 摩擦系数。 FN21 的大小与摩擦面的几何形状有关 G FN21 F v12 1 2 构件2对构件1的法向反力为FN21 （1）平面接触的移动副 摩擦角 FR21 FN21 Ff21 F v12 G 1 2 移动副中总反力方向的确定方法： 1）FR21偏斜于法向反力一摩擦角φ ； 2） FR21偏斜的方向应与相对速度v12的方向相反。 θ θ G FN21 2 FN21 2 （2）槽面接触的移动副 （3）半圆柱面接触的移动副 G 摩擦力计算的通式: Ff21 = f FN21 = fvG 平面接触: fv = f ； 槽面接触: fv = f /sinθ ； 半圆柱面接触: fv = k f ，（k = 1~π/2）。 说明 引入当量摩擦系数之后, 使不同接触形状的移动副中 的摩擦力计算和大小比较大为简化。 因而这也是工程中简化处 理问题的一种重要方法。 举例： 拧紧：M ＝ Gd2tan(α +φv)/2 放松：M′＝Gd2tan(α -φv)/2 正行程：F＝ G tan(α +φ) 反行程：F ＝ G tan(α - φ） ′ 例4-1 斜面机构 例4-2 螺旋机构 轴承对轴颈的总反力FR21将始 终切于摩擦圆，且与 G 大小相等，方向相反。 r ρ 称 为摩擦圆半径。 （1）摩擦力矩的确定 转动副中摩擦力Ff21对轴颈的摩 擦力矩为 Mf = Ff21r = fv G r 轴颈2 对轴颈1 的作用力也用 总反力FR21 来表示, 则 FR21 = - G , 故 Mf = fv G r 式中 ρ = fv r , 具体轴颈其 ρ 为定值, 故可作摩擦圆, 结论 =FR21ρ 只要轴颈相对轴承运动， G Md ω12 Mf FR21 FN21 Ff21 ρ ρ Ff21=fvG fv=(1～π/2) 2. 转动副中摩擦力的确定 （2）总反力方向的确定 1）根据力的平衡条件，确定不计摩擦时总反力的方向； 2）计摩擦时的总反力应与摩擦圆相切； 3）总反力FR21 对轴心之矩的方向必与轴颈1相对轴承2的相对 角速度的方向相反。 2 O B 1 3 4 A 题4-13（a） F’R12 F’R32 FR32 FR12 2 O B 1 3 4 A F’R12 F’R32 FR32 FR12 2 O B 1 3 4 A F’R12 F’R32 FR32 FR12 *