压力角的动力学含义及相关性质.pdf

  1. 1、本文档共4页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多

压力角的动力学含义及相关性

质、参数的理解

江苏王桂明

摘要:压力角是传动机构中常见的参数。它的大小影响着机构的传动效率。本文通过对

不同机构中压力角概念描述的归纳分析,得出压力角是从动件所受的作用力方向与其速度方

向所夹的锐角这一动力学概念。并在此基础上直观分析了压力角大小对传动的影响以及齿轮

机构中啮合角和压力角的大小关系,从压力角的角度解释了平面连杆机构中“死点”位置的成

因。

关键词:压力角传动“死点”位置啮合角

压力角是机械传动中常见的概念参数。在机械教材中对凸轮机构、平面连杆机构以及齿

轮机构等常用传动机构的压力角概念描述不尽相同,但其动力学含义却是完全一样的。本文

通过对多种传动机构压力角概念的分析,从动力学角度归纳压力角的含义,并在此基础上更直

观地分析了压力角大小对传动效率的影响、平面连杆机构中“死点位置”的成因以及齿轮机构

中啮合角与压力角的大小关系。试图通过研究分析把握压力角的概念实质有助于更好地理解

常见传动机构的相关传动性质。

1压力角的动力学含义

1.1常用机构压力角的描述

图1凸轮机构压力角图2平面连杆机构压力角

凸轮机构在黄锡恺、郑文纬主编的《机械原理》中这样描述凸轮机构压力角如图1

所示的对心尖顶直动从动件盘形凸轮机构在推程的一个位置。当不考虑摩擦时,凸轮作用于

从动件的驱动力F沿法线方向传递。此力可分解为沿从动件运动方向的有用分力F1和使从

动件紧压导路的有害分力F2。驱动力F与有用分力F1之间的夹角(或接触点法线与从动件上

力作用点的速度方向所夹的锐角)α称为压力角。

其实仔细分析教材的这个对压力角概念的描述,不难发现可以这样定义凸轮机构某点压

力角:在凸轮机构中从动件在该点所受的作用力F方向与从动件速度V方向所夹的锐角称

为凸轮机构在该点的压力角。在凸轮机构中压力角α大小随着凸轮与从动件接触点的变化而

变化。

平面连杆机构在黄锡恺、郑文纬主编的《机械原理》中以曲柄摇杆机构为例介绍了

压力角的定义:如图2所示曲柄摇杆机构,若不考虑构件的惯性力和运动副中的摩擦力等的

影响,则当原动构件为曲柄时,通过连杆作用于从动件摇杆上的力FC沿BC方向,此FC力

的作用线与力作用点C的绝对速度VC之间所夹的锐角αC称为压力角。通过曲柄摇杆机构

中这一压力角概念的描述,更容易这样定义平面连杆机构在某一位置的压力角:在平面连杆

机构中,从动件在某一位置所受的作用力FC方向与从动件作用点线速度VC方向所夹的锐

角称为平面连杆机构的压力角αC。在平面连杆机构中压力角大小随着机构运动位置的变化

而变化。

齿轮机构对于齿轮机构的压力角,在不同版本机械教材中的表述是不一样的。在黄

锡恺、郑文纬主编的《机械原理》中仍以“压力角”表述,但在陈海魁主编的《机械基础》中

却以“齿形角”表述,但它们的动力学意义却是一样的,可以这样描述它们对齿轮任意点K的

压力角(齿形角)定义(如图3):传动中的一对轮齿在K点接触,若不考虑齿廓间的摩擦

力,则从动轮齿所受压力FK沿渐开线上K点的法线方向,而齿廓上K点的线速度方向VK

垂直于OK线,这两个方向线之间所夹的锐角称为齿轮机构在该点的压力角(齿形角)。因

此,可以这样简化齿轮机构压力角定义:在齿轮机构中,轮齿在接触点所受的作用力FK方

向与其线速度VK方向所夹的锐角,称为渐开线齿廓在该点的压力角αk。在齿轮机构中渐开

线齿廓上各点压力角不等,离基园越近压力角越小。

图3齿轮机构压力角图4动力学上的压力角

1.2压力角的动力学含义

从上面对常用机构中压力角概念的描述,不难发现凸轮机构、平面连杆机构以及齿轮机

构等压力角意义完全相同。如戴生寅主编的《机械基础》中描述,都可以归纳为“压力角是

从动件所受的作用力F方向与其速度V方向所夹的锐角”,如图4所示,这就是压力角的动

力学含义。

2相关性质、参数

2.1压力角大小对传动的影响

在常见的几种传动机构中都描述了压力角对传动的影响。在凸轮机构中,压力角α愈

大,推动从动件上升的有用分力愈小,有害分

文档评论(0)

135****5548 + 关注
官方认证
内容提供者

各类考试卷、真题卷

认证主体社旗县兴中文具店(个体工商户)
IP属地宁夏
统一社会信用代码/组织机构代码
92411327MAD627N96D

1亿VIP精品文档

相关文档