机械原理 平面机构的力分析

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平面机构的力分析

• 分类
  • 按力的来源
    • 主动力
      • 有明确的外部施力体
    • 约束反力
      • 运动副中，主动力所激起的力 若主动力消失，则约束反力消失
        • 静反力--主动力引起 动反力--惯性力引起
      • 对整个构件来说是内力 对单一机构来说是外力
    • 惯性力
      • F＝ma
  • 按力的作用效果
    • 驱动力
      • 定义
        • 驱动机械运动的力
          • 驱动力功、输入功Wd
      • 特点
        • 与力作用点的运动方向成锐角
          • 作用在机构上
            • 力或力矩
    • 阻抗力
      • 定义
        • 阻止机械运动的力
      • 特点
        • 与力作用点的运动方向成钝角
          • 切向反力Rt
          • 法向反力Rn
      • 分类
        • 有效阻抗力
          • 工作阻力
            • 克服有效阻力所造成的功叫有效功Wr
              • 定义机械效率η＝Wr/Wd
        • 有害阻抗力
          • 非生产阻力
            • 克服这类阻力所叫的功叫损失功Wf
              • 符合动能定理，输入功＝有效功+损失功
• 任务和目的
  • 目的
    • 1、求运动副反力
    • 2、求平衡力和平衡力偶
  • 方法
    • 1、惯性力
      • 不计惯性力-静力分析
      • 计惯性力-动态静力分析
        • 设计新机器时
          • 不断重复即可
    • 2、摩擦力
      • 正常忽略
    • 方法
      • 图解法
      • 解析法
• 运动副摩擦力的确定
  • 移动副
    • 1、平面接触
    • 2、槽型平面接触
    • 3、半圆柱面接触
    • 4、两种斜面模型判定方法
    • 5、螺旋副
      • 螺纹基本知识
        • 牙型平面+牙型角
          • 正三角形
            • α=60°
          • 矩形
            • α=90°
          • 梯形
            • α＝30°
          • 锯齿形
            • α＝30+3°
        • 牙型斜角β
          • 正三角形
            • β＝30°
          • 梯形
            • β＝0°
          • 矩形
            • β＝15°
          • 锯齿形
            • β＝3°
        • 中径d2
      • 计算
        • • 反行程应用：卫生间门松退螺母
  • 转动副
    • 分析要点
      • 结构
      • 运动匀速转动
        • 力矩平衡
        • 力偶平衡
      • 受力情况
        • 载荷G
        • 驱动力矩Md
        • 总反力R
          • 总反力R的步骤
            • 不考虑摩擦，力的平衡，判断总反力方向
            • 考虑摩擦，总反力与摩擦圆相切
            • 总反力总是阻碍轴对轴的相对运动
      • 摩擦圆半径ρ
        • ρ＝fv r
          • 如何分析
        • 意义以O点为圆心，ρ为半径做一个假象的圆，作为确认总反力的圆，总反力阻碍机构运动
    • 轴颈摩擦（径向滑动轴承）
      • 承受径向载荷为主
    • 轴端摩擦（止推轴承）
      • 承受轴向载荷为主
  • 平面高副
    • 既滚又滑，有滚动有滑动
      • 确定方法与平面摩擦力同
  • 摩擦角φ
    • 总反力R和法向反力的夹角
    • 总反力与相对运动方向背离
• 运动副惯性力的确定
• ps∶分清楚谁对谁的力