《机械原理》课件-04平面机构的静力分析.pdf

第4章平面机构

的静力分析

一、基本要求

1、了解摩擦对机器的影响。

2、掌握移动副、螺旋副和转动福中的摩擦分析。

3、了解机械效率的计算方法。

4、了解机构中的自锁现象，掌握自锁发生的条件。

二、重点与难点

重点：各种运动副中的摩擦分析

难点：不同类型机构自锁条件的判断与计算

§4-1机构力分析的

任务、目的和方法

本节基本内容

1、作用在机械上的力

2、机构力分析的任务和目的

一、作用在机械上的力

外力：驱动力，工作阻力，构件重力，弹簧力（存储力）和介质阻力等。

内力：摩擦力，运动副中的反力等。而构件的惯性力兼有内力和外力的作用。

说明：机构运动时，构件的惯性力兼有内力和外力的作用。

按照力对机械运动的影响不同，又可分为：

1、驱动力——驱动机械运动的力，做正功（称为驱动功或输入功）。

特征：与其作用点的速度方向相同或者成锐角。

2、阻抗力——阻止机械运动的力，做负功（称为阻抗功）。

特征：与其作用点的速度方向相反或成钝角。

1）有效阻力（工作阻力），做有效功或输出功；

2）有害阻力（非生产阻力），做有害功或损失功。

二、机构力分析的任务和目的

1、确定运动副中的反力

运动副中两元素接触处彼此作用的正压力和摩擦力的合力，称为运动副反力。

目的：1）计算构件强度及刚度和运动副中摩擦及磨损的依据；

2）确定机械效率和机械动力学性能力研究的基础。

2）确定平衡力及平衡力矩

机械在已知外力作用下，能使机械按预定的运动规律运动，所必须加于机械

上的未知外力或力偶，称为平衡力或平衡力矩。

目的：1）设计新机械——据其工作载荷确定所需原动机的最小功率；

2）改进旧机械——据其原动机最小功率确定能克服的最大负载。

§4-2运动副中的

摩擦和自锁

本节基本内容

1、移动副中的摩擦和自锁

2、螺旋副中的摩擦和自锁

3、转动副中的摩擦和自锁

一、移动副中的摩擦和自锁

1、摩擦力的确定

1）平面摩擦

滑块在平面上受力F的作用向右移动时，受力分析如图。

摩擦力：Ff21=fFN21FN21

f——为移动副中的摩擦因数1v12

Ff21F

FN21——反向反力：FN21=G

2G

反向反力与摩擦面的形状有关。

一、移动副中的摩擦和自锁

G

1、摩擦力的确定

2）槽面摩擦当量摩擦系数

1F

反向反力：FN21=G/sinθ2F

f21

摩擦力：F====

f21

3）半圆柱面摩擦