平面机构力的分析
23页1、第九章 平面机构的力分析,9-1 机构力分析的目的和方法,一、作用在机构上的力,1.驱动力(驱动力矩),2.生产阻力,4.重力,5.惯性力加在变速运动构件上的假想力。,3.运动副反力产生摩擦力,二、机构力分析的目的和方法,1. 机构力分析的任务,1)确定运动副中的反力(运动副两元素接触处彼此的作用力);,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。,2. 机构力分析的方法,1)对于低速度机械:采用静力分析方法; 2)对于高速及重型机械:一般采用动态静力分析法。,9-2 构件惯性力的确定,一、一般力学方法,1.作平面移动的构件 :,a、等速移动 Fi=0 Mi=0 b、变速移动 Fi=-mas Mi=0,2. 绕通过质心轴转动的构件飞轮、曲柄,a、等速转动 Fi=0 Mi=0 b、变速转动 Fi=0 Mi=-Js,一、一般力学方法(续),3. 绕不通过质心的定轴转动的构件,惯性力和惯性力矩合成为F i 移动的距离 h=Mi/Fi,a、等速转动 Fi=-mans Mi=0 b、变速转动 Fi=-mas Mi=-Js,4. 作平面复杂运动的构件连杆,Fi=-mas Mi=
2、-Js 二者可合成为Fi h=Mi/Fi,Fi与Fi大小相等,方向相同,指向一致。 Fi对Fi作用点产生的矩与Mi相同。,二、质量代换法,1. 质量代换法,按一定条件,把构件的质量假想地用集中于某几个选定的点上的集中质量来代替的方法。,2. 代换点和代换质量,代换点:上述的选定点。 代换质量:集中于代换点上的假想质量。,二、质量代换法(续),2)代换前后构件的质心位置不变;,3)代换前后构件对质心的转动惯量不变。,以原构件的质心为坐标原点时,应满足:,3. 质量代换时必须满足的三个条件:,1)代换前后构件的质量不变;,二、质量代换法(续),用集中在通过构件质心S 的直线上的B、K 两点的代换质量mB 和 mK 来代换作平面运动的构件的质量的代换法。,4. 两个代换质量的代换法,5. 静代换和动代换,1)动代换:要求同时满足三个代换条件的代换方法。,二、质量代换法(续),2)静代换:在一般工程计算中,为方便计算而进行的仅满足前两个代换条件的质量代换方法。,取通过构件质心 S 的直线上的两点B、C为代换点,有:,B及C可同时任意选择,为工程计算提供了方便和条件;,代换前后转动惯量 Js有误
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