第三章平面机构的动力分析(任长清副教授).pptVIP

A B C D E F 1 2 3 4 5 6 Q2 S2 Q5 Pr W1 S5 x x G 1、对机构进行运动分析 用选定的长度比例尺Ul、速度比例尺UV和加速度比例尺Ua，作出机构的速度多边形和加速度多边形。 P(a,d) b c e f b’ n2’ c’ n3’ e’ n4’ f’ P’(a’,d’) A B C D E F 1 2 3 4 5 6 Q2 S2 Q5 Pr W1 S5 x x G 2、确定各构件的惯性力和惯性力偶矩 ①作用在连杆2上的惯性力及惯性力偶矩为： P(a,d) b c e f b’ n2’ c’ n3’ e’ n4’ f’ P’(a’,d’) PI2=m2 aS2=(Q2/g)Uap’s’ MI2=JS2ε2=JS2 aCB/l2= JS2 Ua n2’c’/l2 将PI2和MI2合成一个总惯性力，其作用线离质心h=MI2 / PI2 ，矩a2与相反。 h PI2 ②作用在滑块5上的惯性力为： PI5=m5 aS5=(Q5/g)Uap’f’ 方向与aS5方向相反 PI5 S’3 A B C D E F 1 2 3 4 5 6 Q2 S2 Q5 Pr W1 S5 x x G 3、把惯性力加在构件上并拆分基本杆组进行分析 h PI2 PI5 2 3 4 5 1 6 Ⅱ级基本杆组 Ⅱ级基本杆组 ①把机构分成机架、原动件和若干基本杆组 A B C D E F 1 2 3 4 5 6 Q2 S2 Q5 Pr W1 S5 x x G h PI2 PI5 4 5 ②对基本杆组进行力分析 R34 R54 Q5 PI5 Pr R45 R65 观察此基本杆组，构件4是二力构件： R34= — R54=R45 平面内的一个刚体只受两个力作用时，这两个力必然大小相等方向相反，且作用在同一条直线上。 研究滑块5的力平衡： RI5 Q5 Pr R65 R45 =0 + + + + 取力比例尺并作图求解！ Q5 Pr PI5 R65 R45 a b c d e R65=uF de R45=uF ea 可得： 1 G A B 6 W1 x x ②对基本杆组进行力分析 R43 观察2-3基本杆组， R12可分为BC方向的分力R12n和与BC方向垂直的分力 R12t， R63可分为CD方向的分力R63n和与CD方向垂直的分力 R63t 研究杆组的力平衡： Q5 Pr PI5 R65 R45 C E 2 3 Q2 S2 h PI2 D R12n R12t R63n R63t 2和3构件对C点取矩 ∑mc=0可得R12t和R63t 取矩 合力为零力 R63t Q2 PI2 R12n R63n =0 + + + + R12t + + R43 可得R12 ,R63 ,R23 PI2 a b c d e f Q2 g h -R63t k R12 R63 R23 R43 R63 =0 + + R23 R43 1 G A B 6 W1 x x ③对原动件进行力分析，得到平衡力 分析原动件，只受三个力作用：Pb、R21和R61和是典型的三力构件 研究原动件的力平衡： Q5 Pr PI5 R65 R45 R21 R63n 可得Pb ,R61 PI2 a b c d e f Q2 g h -R63t k R12 R63 Pb R21 R61 =0 + + R23 R43 一个刚体只受平面内三个力作用时，这三个力必然相汇交于一点。 Pb R61 R61 Pb 3.6 机械的效率和自锁 机械运转时，所有作用在机械上的力都要做功，由能量守恒定律知： 3.6.1 机械的效率 1、动能方程 Wd―Wr―Wf±WG= E－E0 驱动功 有效功 有害功 重力功 动能增量 ωm t ω 稳定运转 启动 2、机械的运转 Wd―Wr―Wf±WG=E－00 b)稳定运转阶段 输入功大于有害功之和 在一个循环内：Wd―Wr―Wf= E－E0＝0, ②匀速稳定阶段 ω＝常数，任意时刻： a)启动阶段 速度0→ω,动能0→E ①变速稳定阶段 ω在ωm上下周期波动, ω(t)=ω(t+Tp) WG=0, △E=0 → Wd= Wr+Wf Wd―Wr―Wf=E－E0＝0， Wd=Wr＋Wf c)停车阶段 ω→0 二、机械的效率 机械在稳定运转阶段恒有: 比值Wr / Wd反映了驱动功的有效利用程度，称为机械效率 η＝Wr / Wd 用功率表示：η＝Nr / Nd 分析：η总是小于 1，当Wf 增加时将导致η下降。 ωm t ω 稳定运转 停止 启动 Wd―Wr―Wf±WG= E－E00 Wd= Wr+Wf P vp vQ Q 机械 ＝1