《機械基本原理》講義平面機構力分析

1、JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 v12 2 1 Q 0.150.1 0.120.10.05 0.1 0.2 0.3 0.16 0.180.05 0.15 0.1 0.150.15 0.180.07 0.15 0.160.150.07 0.12 0.280.160.15 0.210.07 0.15 0.15 0.200.04 0.1 0.3 0.50.12 0.15 0.80.5 摩摩 擦擦 系系 數(shù)數(shù)摩擦副材料摩擦副材料 靜靜 摩摩 擦擦動動 摩摩 擦擦 無潤滑劑無潤滑劑無潤滑劑無潤滑劑 鋼鋼鋼鋼 鋼鑄鐵鋼鑄鐵 鋼青銅鋼青銅 鑄鐵鑄鐵鑄鐵鑄鐵 鑄

2、鐵青銅鑄鐵青銅 青銅青銅青銅青銅 皮革鑄鐵或鋼皮革鑄鐵或鋼 橡皮鑄鐵橡皮鑄鐵 P N21 F21 JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 ： Q 1 2 N”21 N21 Q 1 2 F21=f N21 + f N”21 N21 N21 = N”21 = Q / (2sin) ) N21=N21 k =1/2 F21=f N21 F21= f N21 Q N21 N21=QF21=f N21= f Q F21 =-=-Q N21 +N”21= - -Q N”21 N21 Q N21= |N21| | 1 2 N21 = ( f / sin) Q = fv

3、 Q =f k Q= fv Q = fv Qfv =kQ kQ |N21| | JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 Q P v12 2 1 R21=N21+F21 R21N21 F21 tg= = F21 / N21 ， :R21V V12 12 (90(90+ +) ) = fN21 / N21=f JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 ; ; ：P + R + Q = 0P + R + Q = 0 ：？：？ ？ ： 1 2 Q R N F21 n n v P R P Q P=Qtg(P=Qtg(+) )

4、1 2 Q N F21 n n v P R Q P R - + ： P P + R + R + Q = 0 + Q = 0 P P=Qtg(=Qtg(-) ) ： ？ ？ ： JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 15 30 3 30 JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 d1 d3 d2 Q d2 l Q P ： tg v v =l /d2=zp /d2 )(QtgP JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 )( 22 22 Qtg dd PM )(QtgP )( 22

5、 22 Qtg dd PM P Mf d2 JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 N cos QN : fv = f / cos N N N N QQ Q )( 2 2 v Qtg d M )( 2 2 v Qtg d M N cos Q， NQ v arctgarctg fv ： N N /cos JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 F21 N21 F21 R21 12 Md Q Mf R21- -Q, Md =Mf = Q 2 1 r =k f Q = fv Q Mf= F21 r = f v rQ =

6、R21 JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 N21 F21 R21 12 Md Q Mf 2 1 r 2 1 r Md Mf 21 Q N21F21 R21 F21 R21- -Q, Md =Mf = Q =kf Q = fv Q Mf= F21 r= fv rQ=f N21 r JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 1、由力平衡條件，初步確定總反力方向（受拉或受壓）、由力平衡條件，初步確定總反力方向（受拉或受壓） 2、對于轉動副有：、對于轉動副有：R21恒切于摩擦圓恒切于摩擦圓 3、對于轉動副有：、對于轉動

7、副有：Mf 的方向與的方向與12 12相反 相反 14 Mr P 21 23 R12 R32 R43 9090+ + R23 R21 R41 v34 P Mr 對于移動副有：對于移動副有：R21V V12 12 (90(90+ +) ) 2 1 3A B C 4 JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 A B C D 1 2 3 4 Md 14 21 23 Q R R12 R R32 R R21 Md R R41 R R23 R R43 14Q 43 43 R R43 R R43 + R R23 + Q = 0 R R23 = Q(cb/ab) Q b

8、a R R23 c ：？ ？ ： MdQ(cb/ab)Q(cb/ab)l l R R21= -R-R23 JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 d dsds2d2d dF= fdN dMf =dF dN=pds, dN=pds, fpdsM R r f R r f dpfM 2 2 )(/ 22 rRQp R r f dfpM2 R r pdsQ Mf = f Q(R+r)/2, =f dN =fpds = fpds )( 3 2 33 rRfp 22 33 )( 3 2 rR rR fQ R r dpf 2 2 )( 22 rRfp)(2rRp 2

9、1 2r 2R r R M Q Mf JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 W、Md v 1 2 3 4 5 6 Fr R （不計摩擦）（不計摩擦） R n n C O R（ JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 2PL+Ph JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 D 1 Q2 舉例：舉例： A B C E F 2 34 5 6 S2 Q5 Pr W1 S5 x xG JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 A B C D E F

10、 1 2 34 5 6 Q2 S2 Q5 Pr W1 S5 x xG P(a,d) b c e f b n2 c n3 e n4 f P(a,d) JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 A B C D E F 1 2 34 5 6 Q2 S2 Q5 Pr W1 S5 x xG P(a,d) b c e f b n2 c n3 e n4 f P(a,d) PI2=m2 aS2=(Q2/g)uaps2MI2=JS22=JS2 atCB/l2= JS2 ua n2c/l2 h PI2 PI5=m5 aS5=(Q5/g)uapf PI5 S2 JM 返回返回

11、機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 A B C D E F 1 2 34 5 6 Q2 S2 Q5 Pr W1 S5 x xG h PI2 PI5 2 3 4 5 1 6 JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 A B C D E F 1 2 34 5 6 Q2 S2 Q5 Pr W1 S5 x xG h PI2 PI5 4 5 R34 R54 Q5 PI5 Pr R45 R65 R34= R54=R45 RI5Q5PrR65R45 =0 + + Q5 Pr PI5 R65 R45 a bc d e R65=uf de R45

12、=uf ea 可得：可得： JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 1 G A B 6 W1 x x R43 Q5 Pr PI5 R65 R45 C E 2 3 Q2 S2 h PI2 D R12n R12t R63n R63t R63tQ2PI2R12nR63n=0 + R12t + R43 R12 ,R63 ,R23 PI2 a b c d e f Q2 g h -R63t k R12 R63 R23R43R63 =0 + R23 R43 JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 1 G A B 6 W1 x x

13、 研究原動件的力平衡：研究原動件的力平衡： Q5 Pr PI5 R65 R45 R21 R63n Pb ,R61 PI2 a b c d e f Q2 g h -R63t k R12 R63 PbR21R61 =0 + R23 R43 Pb R61 R61 Pb JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 WdWrWf= EE00, m m t (t)=(t+T (t)=(t+Tp p) ) WG=0, E=0E=0 JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 N Nr r/N/Nd d 0 0N Nr r /N /Nd

14、d = = Q Q vQ Q /P /P0 0vp p P P0 0 vp p / P / Pvp pP P0 0 / P / PM Md0 d0 / / M Md d m m t 停止停止 WdWrWfWG= EE00 Wd= Wr+Wf P vp p vQ Q Q 機械機械 = = Q Q vQ Q /P /P vp p 1 1 P0 JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 實際驅動力 理想驅動力 ：)( 2 2 v Qtg d M 理想工作阻力 實際工作阻力 實際驅動力矩 理想驅動力矩 理想工作阻力矩 實際工作阻力矩 P vp p vQ Q Q Q

15、0 JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 9 單頭蝸桿單頭蝸桿 0.700.75 JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 d k N N k id NN 1 NdNk k ir NN 1 d r N N 12 3 1 21 k k d N N N N N N N N k 21 k NNN 21 k kk NNN NNN 21 2211 N1N2Nk-1 12k 2 1k NNN kk NNN 2211 N1N2Nk N1N2Nk 12k Nd Nr min min Q0 Q0 JM 返回返回 機械基本原理機械基本原理講義平面機構力講義平面機構力 分析分析 00 tg(-v v ) 0 0， P 1 3 2 R32 R13 Q R12 Q = R23 cos(-2)/cos-2)/cos Q R13 R