机械设计_第4章平面机构的力分析.ppt

第四章平面机构的力分析§4－1机构力分析的任务、目的与方法§4－2构件惯性力确实定§4－3运动副中摩擦力确实定§4－4机构力分析实例湖南理工学院专用潘存云教授

§4－1机构力分析的任务、目的与方法▲作用在机械上的力是影响机械运动和动力性能的主要因素；▲是决定构件尺寸和结构形状的重要依据。力分析的必要性：1.作用在机械上的力力的类型原动力生产阻力重力摩擦力介质阻力惯性力运动副反力湖南理工学院专用潘存云教授

按作用分为阻抗力驱动力有效阻力有害阻力驱动力----驱使机械运动，其方向与力的作用点速度之间的夹角为锐角，所作功为正功。阻抗力----阻碍机械运动，其方向与力的作用点速度之间的夹角为钝角，所作功为负功。有效(工作)阻力----机械在生产过程中为了改变工作物的外形、位置或状态所受到的阻力，克服了阻力就完成了有效的工作。如车削阻力、起重力等。有害(工作)阻力----机械运转过程受到的非生产阻力，克服了这类阻力所作的功纯粹是浪费能量。如摩擦力、介质阻力等。湖南理工学院专用潘存云教授

▲确定运动副中的反力----为进一步研究构件强度、运动副中的摩擦、磨损、机械效率、机械动力性能等作准备。2.机械力分析的任务和目的▲确定机械平衡力〔或力偶〕---目的是生产负荷确定原动机的最小功率；或由原动机的功率来确定所能克服的最大生产阻力。反力----运动副元素接触处的正压力与摩擦力的合力平衡力----机械在外力作用下，为了使机械按给定的运动规律运动所必需添加的未知外力。3.机械力分析的方法图解法解析法湖南理工学院专用潘存云教授

机械力分析的理论依据：静力分析----适用于低速机械，惯性力可忽略不计；动态静力分析----适用于高速重型机械，惯性力往往比外力要大，不能忽略。一般情况下，需要对机械做动态静力分析时，可忽略重力和摩擦力，通常可满足工程要求。湖南理工学院专用潘存云教授

潘存云教授§4－2构件惯性力确实定1.一般的力学方法惯性力：FI=FI(mi,Jsi，asi,αi)惯性力偶：MI=MI(mi,Jsi，asi,αi)其中：mi----构件质量;Jsi----绕质心的转动惯量;asi----质心的加速度;αi----构件的角加速度。作者：潘存云教授CBA321S3S1S2as2as1as3α2α1湖南理工学院专用