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[机械原理力的分析
* 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 第三章 平面机构力分析 机构力分析的目的和方法 构件惯性力的确定 运动副中的摩擦 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 图解法作平面机构动态静力分析 考虑摩擦时平面机构的力分析 本章难点: 机构的平衡力(或平衡力矩)及构件的质量代换两个概念。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 一、作用在机械上的力 1. 按作用在机械系统的内外分: 1) 外力:如原动力、生产阻力、介质阻力和重力; 2) 内力:运动副中的反力(也包括运动副中的摩擦力和惯性力引起的附加动压力 ) 2、按作功的正负分: 1) 驱动力:驱使机械产生运动的力。 2) 阻抗力:阻止机械产生运动的力。 特征: (M,?同向),作正功。称驱动功或输入功。 特征: (M,?反向),作负功。 §3-1 机构力分析的目的和方法 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 阻抗力又可分为有益阻力和有害阻力。 (1)有益阻力——生产阻力(工作阻力),如切削力。 (2)有害阻力——非生产阻力,如摩擦力、介质阻力。 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。 损耗功(输出功):克服有害阻力所作的功。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1. 机构力分析的任务 1)确定运动副中的反力及各构件的受力; 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。 ——设计构件的尺寸、形状、强度及整机效率等。 驱动力 阻抗力 确定机构所能克服的最大阻力(即机器的工作能力)。 驱动力 阻抗力 确定原动机的功率。 二、机构力分析的目的和方法 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2. 机构力分析的方法 具体方法:利用达朗伯原理。有图解法和解析法。 静力分析(static force analysis)—— 用于低速,惯性力的影响不大。 动态静力分析(dynamic force analysis)——用于高速,重载,惯性力很大。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. §3-2 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 作平面复合运动的构件上的惯性力系可简化为:加于构件质心上S的惯性力FI和一个惯性力偶MI。 ? S lh 绕质心的转动惯量 用一个力简化之 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2. 作平面移动的构件 变速运动: 等速运动: B C ? S as FI MI Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1)绕通过质心的定轴转动的构件 3. 绕定轴转动的构件 2)绕不通过质心的定轴转动 等速转动: 等速转动:产生离心惯性力 变速转动: 可以用总惯性力FI’来代替FI和MI ,FI’ = FI,作用线由质心S 偏移 lh 变速运动:只有惯性力偶 Evaluation only. Created with A
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