第章平面机构的力分析.ppt

例3:在下述颚式破碎机中，已知各构件的尺寸、重量和对其质心轴的转动惯量，矿石加于活动颚板2上的阻力Fr。设原动件1的角速度为ω1，其重力可忽略不计。试求作用在原动件1上的点E并沿x—x方向的平衡力以及各运动副反力。 解 1) 作机构速度多边形和加速度多边形 二、实例 VC＝VB+VCB aC＝ anC+ atC ＝ aB + anCB+ atCB 2） 确定各构件的惯性力和惯性力矩 将通过质心S2的Fi2和作用在构件2上的Mi2合并成一个总惯性力 构件1的惯性力和惯性力矩为：由于不计其重力，故无惯性力和惯性力矩。 构件2的惯性力和惯性力矩为： 构件3的惯性力和惯性力偶矩为: 3) 动态静力计算 A.在杆组BCD中,仅考虑构件2的平衡时，由∑MC＝0得： B.在杆组BCD中,仅考虑构件3的平衡时，由∑MC＝0得： C.取杆组BCD为研究对象，由平衡条件∑F＝0得： D.因R21＝－R12，故R12已知。 当考虑构件１的平衡时， 由∑F＝0，得： 平衡力Fb的指向与ω1一致。 一、机械的效率计算公式 若机械处于稳定运转阶段,在任一时间段内,则有: 将比值Wr / Wd称为机械效率,用η表示。 η＝Wr / Wd Wd= Wr+Wf ＝1－Wf /Wd ＝(Wd－Wf) /Wd §3-6 机械的效率和自锁 机械运转时，设作用在机械的输入功为Wd，输出功为Wr，损耗功为Wf。 Wd Wr Wf 机械 c)合理选用减摩材料。 b)考虑润滑； a)用滚动摩擦代替滑动摩擦； 设计机械时，应尽量减少摩擦所产生功率损失，措施有： 结论：η总是小于 1，当损耗功率Pf 增加时将导致η下降。 1)用功率表示：η＝Pr / Pd ＝(Pd－Pf) /Pd ＝1－Pf /Pd 作者：潘存云教授 F vF F0 vG G 机械 2)用力的比值表示： ＝G vG /F vF η＝Pr / Pd 对理想机械（即损耗功率Pf =0），理想驱动力为F0 η0＝Pr / Pd = G vG /F0 vF 代入得: η＝F0 vF / F vF＝F0 / F 用力矩来表示有：η＝Md0 / Md ＝1 同理：对理想机械，当驱动力F一定时，理想工作阻力G0为： G0 vG / F vF＝1 得： η＝G vF /G0 vF＝G / G0 用力矩来表示有：η＝M G/ MG0 设驱动力为F，工作阻力为G 重要结论： 在工程上,不但可采用以上几种方法计算机械的效率η ，而且更多地是用实验法测定机械效率η 。下表列出由实验所得简单传动机构和运动副的机械效率参考值,可供设计时选用。 表1 简单传动机械和运动副的效率 名 称 传 动 形 式 效率值 备 注 圆柱齿轮传动 6~7级精度齿轮传动 0.98~0.99 良好跑合、稀油润滑 8级精度齿轮传动 0.97 稀油润滑 9级精度齿轮传动 0.96 稀油润滑 切制齿、开式齿轮传动 0.94~0.96 干油润滑 铸造齿、开式齿轮传动 0.9~0.93 圆锥齿轮传动 6~7级精度齿轮传动 0.97~0.98 良好跑合、稀油润滑 8级精度齿轮传动 0.94~0.97 稀油润滑 切制齿、开式齿轮传动 0.92~0.95 干油润滑 铸造齿、开式齿轮传动 0.88~0.92 蜗杆传动 自锁蜗杆 0.40~0.45 单头蜗杆 0.70~0.75 双头蜗杆 0.75~0.82 润滑良好 三头、四头蜗杆 0.80~0.92 圆弧面蜗杆 0.85~0.95 续表 简单传动机械和运动副的效率 名 称 传 动 形 式 效率值 备 注 带传动 平型带传动 0.90~0.98 滑动轴承 球轴承 0.99 稀油润滑 滚子轴承 0.98 稀油润滑 滑动螺旋