不考虑摩擦时平面机构的力分析.docVIP

第4章 不考虑摩擦时平面机构的力分析 题4-2在图示的凸轮机构中，已知各构件的尺寸生产阻力Fr的大小及方向以及凸轮和推杆上的总惯性力′和FI2′，试以图解法求各个运动副中的反力和需要施加在凸轮轴上的平衡力偶矩Mb。ω1=20s-1，lAB=140mm， lBC=400mm，lCD=400mm， lAD=600mmG2＝47N，G3＝56N第章 摩擦与效率 题5-1图a所示的导轨副为由板1和导轨2组成的复合移动副，板的运动方向垂直纸面；图b所示为由转轴1和轴承2组成的复合转动副，绕轴线OO转动。现已知各个运动副的尺寸，并设G为外加总载荷，各接触面之间的摩擦系数均为f。试分别求导轨副的当量摩擦系数fV和转动副的摩擦圆半径ρ。 解：1）求图a所示的导轨副的当量摩擦系数fV 故fV＝F/G＝ 2）求图所示的导轨副的摩擦 故＝/G＝ 题5-2图示为一锥面径向推力轴承，已知其几何尺寸如图所示，设轴1上承受有铅直总载荷G，轴承中的滑动摩擦系数为f，试求轴1上所受的摩擦力矩Mf（分别新轴端和跑合轴端来加以分析。 提示：可以利用当量摩擦系数的概念直接引用平轴端轴承的公式求得。 解：若为新轴端轴承，则若为跑合轴端轴承，则 题5-3图示为一曲柄滑块机构的三个位置，F为作用在活塞上的力，转动副A及B上所画的虚线小圆为摩擦圆，试决定在此三个位置时作用在连杆AB上的作用力的真实方向（各构件的重量及惯性力略去不计）。 解：1）判断连杆2承受的是拉力还是压力； 2）通过相应角度的变化来确定ω21、ω23的方向； 3）判断总反力应切于A、B处摩擦圆的上方还是下方； 4）作出总反力。 题5-4图示为一摆动推杆盘形凸轮机构，凸轮1沿逆时针方向回转，Q为作用在推杆2上的外载荷，试确定各运动副中总反力（FR31、FR12、FR32）的方位（不考虑构件的重量及惯性力，图中虚线小圆为摩擦圆，运动副B处摩擦角为φ=10）。 解：题5-5在图示的缓冲器中，若已知各楔块接触面间的摩擦系数f及弹簧的压力，试求当楔块2、3被等速推开及等速恢复原位时力 和 的大小该机构的效率以及此缓冲器正、反行程均不至发生自锁的条件。 解：1．缓冲器在力的作用下楔块2、3被等速推开称为正行程 1确定各个楔块之间的相对运动方向(标于图中)； 2确定各个楔块之间的总反力的方向（画图时取摩擦角φ≈5°）； 3分别取楔块2、1为研究对象，作受力分析图，列相应的矢量方程式： 4）作力的多边形，由图可得： ＝ 0＝ ＝ 令得相应的自锁条件为：_____________________________________；故不自锁条件为___________________________。 2缓冲器在力的作用下楔块2、3等速恢复原位则为反行程 利用正反行程时力和 以及效率与之间的关系，可直接得 ＝ ＝ 令得自锁条件为______________________，故不自锁条件为___________________。 题5-6图示的为一带式运输机，电动机1经平带传动一个两级齿轮减速器带动运输带8。已知运输带8所需要的曳引力F＝5500N，运送速度v＝1.2m/s。平带传动（包括轴承）的效率为η1＝0.95，每一对齿轮（包括其轴承）的效率为η2＝0.97，运输带8的机械效率为η3＝0.92（包括其支撑和联轴器）。试求该传动系统的总效率η以及电动机所需要的功率。 解： 该系统的总效率为： η＝ ＝电动机所需要的功率为 P＝ ＝题5-7如图所示，电动机通过V带传动圆锥、圆柱齿轮传动带动工作机A及B。假设每对齿轮包括轴承的效率在内的效率η1＝0.97，带传动的效率η3＝0.92，工作机A、B的功率分别为PA＝5kW、PB＝1kW，效率分别为ηA＝0.8、ηB＝0.5，试求电动机所需的功率。解：图示的传动属于________联。 第一种： 输入功率P′A＝PA/____________=_______________kW；P′B＝PB/____________=________________kW；电动机所需要的功率P电＝___________________=___________________第二种： 传动总效率η＝___________________=___________________；电动机所需要的功率P电＝___________________=______________________。题5-10在图示旋臂起重机中，已知G＝50kN，l＝5m，h＝4m，轴径的直径为d＝80mm，径向和止推轴径的摩擦系数均为f＝0.1，假设它们都是非跑合的，求旋臂转动时所需的力矩M。 题5-11在图示的拖拉机离合器中，已知