機(jī)械行業(yè)管理原理分析課件

1、一、作用在構(gòu)件上的力1）驅(qū)動力 正功（輸入功） 2）阻力： 有效阻力 有害阻力 有效功（輸出功） 3）重力 重心下降作正功 重心上升作負(fù)功 4）運動副反力： 正壓力 摩擦力 不作功 負(fù)功 5）慣性力（虛擬力）： 加速運動 阻力 減速運動 驅(qū)動力 一、目的 1、確定運動副反力 2、確定機(jī)械的平衡力（力矩） （為保證機(jī)構(gòu)按給定的運動規(guī)律運動，必須施加驅(qū)動力（力矩）與已知外力相平衡，這種未知力（力矩）稱為平衡力） 二、方法 靜力計算： 動力計算： （低速）不考慮慣性力，看成平衡系統(tǒng) （高速）考慮慣性力，看成平衡系統(tǒng) 同時計入靜載荷和動載荷的計算。應(yīng)用達(dá)朗貝爾原理，假想地將慣性力加在產(chǎn)生該力的構(gòu)件上，

2、則在慣性力和其它外力的作用下，該機(jī)構(gòu)及其構(gòu)件都可以認(rèn)為是處于平衡狀態(tài)的。因此可以用靜力方法計算。這種動力計算稱為動態(tài)靜力計算。一、構(gòu)件慣性力的確定作平面復(fù)雜運動 的構(gòu)件simaFsiJMFi Mi平面移動 -mas0平面一般運動 -mas-Js定軸轉(zhuǎn)動 軸線通過質(zhì)心 勻速 00變速 0-Js軸線不通過質(zhì)心 勻速 -mas0變速 -mas-Js動代換：1. 質(zhì)量不變 2. 質(zhì)心位置不變 3. 對質(zhì)心軸轉(zhuǎn)動慣量不變靜代換：1. 質(zhì)量不變 2. 質(zhì)心位置不變BSSSCCKbckmBmCmKmxCBBmB動代換SKBKBKBJkmbmkmbmmmm22)(0)(所以kbmbmkbmkmmbJkKBS靜

3、代換0)(cmbmmmmCBCB所以mcbbmmcbcmCB)()(2222mbcJcbbccbcbmJcmbmJMiSSCBS一、移動副中的反力 1、平面移動副反力 AaBABFajNbABxoPyRBAFFyFxNFfVABxytgFFyx根據(jù)滑快A的平衡， yFN Ff與VAB相反，大小根據(jù)滑動摩擦定律 fNFftgfNFfarctgff摩擦系數(shù)（材料、光滑度、潤滑） 摩擦角 AaBABFajNbABxoPyRBAFFyFxNFfVABxy確定總反力RBA （力的三要素：點、方向、大?。?大小 0YcoscoscoscoscoscosBABABARFFRFRsincoscossinsin

4、sinBABABARRFRX)(costgtgRXBA（1） 0,XA加速運動 （2） 0,XA減速直至靜止，若A原來不動，自鎖 （3） 0,XA勻速或靜止 方向： RBA與VAB成90+F作用線作用在接觸面之外 ，確定RBA如果材料很硬，可近似認(rèn)為兩反力集中在b、c兩點 abdcDBaPN1F1R1F2N2R2Fq(b)NNQPfqvARRBAB(a)QBFF1F2QA BVABNQN1N2xyzyQNN290-90-2、楔形面移動副反力 2121FFNNRBAxoy面 021QNNsin221QNN11fNF 122fNfNF12FF yoz面 QffNFFFsin221tgfffQFsi

5、nsin令sinfarctgff當(dāng)量摩擦系數(shù)當(dāng)量摩擦角fq(b)NNQPfqvARRBAB(a)QBFF1F2QABVABNQN1N2xyzyRBA：大小由平衡方程求得。 與平滑塊相同，楔形滑塊所受的運動副總反力RBA與VAB成90+ 角 hlSGCDR1R2N1N2EFf1Ff2ONNN21fffFFfNF210OMNlGh fFG2tglh2則又據(jù)得欲使搖臂不自動下滑，必須滿足flh2聯(lián)解上三式得即二、轉(zhuǎn)動副中的運動副反力 1、徑向軸頸，止推軸頸 QQ2、徑向軸頸的反力 rBABMQRBAOA由實驗測量得： rQfrFMff0f0徑向軸頸的當(dāng)量摩擦系數(shù) 0cos0BARXQRYBAsin0

6、RBA與y方向成角方向相反QRBA90Q軸承軸徑軸身確定RBA： （與材料、粗糙度、潤滑條件有關(guān)） rBABMQRBAOArfBAQfMRQ0rf0其中： 201fff（f為滑動摩擦系數(shù)） （該式當(dāng)A、B間存在間隙時成立） 若A、B間沒有間隙： 對于A、B間沒有摩損或磨損極少的非跑合者， f0=1.56f對于接觸面經(jīng)過一段時間的運轉(zhuǎn)，其表面被磨成平滑，接觸更加完善的跑合者， f0=1.27f 由 式知： rf0只與f0，r有關(guān)，P變向時，RBA變向，但相對軸心O始終偏移一個距離， 即RAB與以O(shè)為圓心，以為半徑的圓相切，與摩擦角作用相同，此圓決定了總反力作用線的位置，稱摩擦圓 由于摩擦力矩阻止

7、相對運動，RBA相對軸心O的力矩為AB相反。 RBA：大小 RBA=Q 方向 與Q相反 作用線 與摩擦圓相切，對O的矩與WAB相反 根據(jù)力偶等效定律，M和Q合并成合力Q ABrBAOMQRBAQQ QQMQMQRMBAf（1） fMM ,A作減速至靜止，原來靜止，自鎖 （2） （3） fMM ,A勻速轉(zhuǎn)動，或保持靜止 fMM ,A加速運動 3、止推軸頸的摩擦力 2r21Qpp2r21rfQMfr當(dāng)量摩擦半徑 非跑合： 2122313232rrrrr跑合： 221rrrep12r1r0-FO軸頸O的摩擦圓半徑00fr圓盤與工件間摩擦角arctgfsin)sin(1re所以)sinarcsin(1

8、erBCDEFO12341 21 4323 4M3R21R4 1R23R43A一、計算理論：動態(tài)靜力法 （根據(jù)達(dá)朗貝爾原理，假想地將慣性力加在產(chǎn)生該力的構(gòu)件上，構(gòu)件在慣性力和其他外力的作用下，認(rèn)為是處于平衡狀態(tài)，因此可以用靜力計算的方法進(jìn)行計算） 二、分析步驟 1、運動分析（假設(shè)原動件勻速運動） 2、計算慣性力 3、考慮反力、慣性力、重力、驅(qū)動力、生產(chǎn)阻力的平衡 4、解方程（圖解法，力多邊形） 桿組lpn23 npL23例：鄂式破碎機(jī)中，已知各構(gòu)件的尺寸、重力及其對本身質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動慣量，以及礦石加于活動鄂板2上的壓力Ft。設(shè)構(gòu)件1以等角速度1轉(zhuǎn)動，其重力可以忽略不計，求作用在其上E點沿已知方向x-x的平衡力以及各運動副中的反力。FtCG3G2DS3xS2ABEx9-5 速度多邊形杠桿法 一、力學(xué)原理：虛位移原理 OJVjFjj對整個機(jī)構(gòu)由虛位移原理得 0cosjSjjjdFdA0cosjjjjjVFdtdAPjjpFj從p點到力Fj的距離 jkjjjuVpjhcoscos力Fj的功率： vjjjjjuhFVFcos0vjjjhFP0jjhF（作用在構(gòu)件上的所有外力對轉(zhuǎn)向速度多邊形極點的力矩之和為零） 注意點： 1、將力偶矩轉(zhuǎn)