第二章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析

第二章平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析第1頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三一、構(gòu)件和運(yùn)動副

◆構(gòu)件：指作為一個整體參與機(jī)構(gòu)運(yùn)動的剛性單元。零件——加工制造的單元體構(gòu)件——獨(dú)立運(yùn)動的單元體注意：構(gòu)件可以是單一零件，也可以是幾個零件的剛性聯(lián)接

機(jī)構(gòu)是具有確定相對運(yùn)動的構(gòu)件組合體，是由構(gòu)件和運(yùn)動副兩個要素組成的。齒輪軸構(gòu)件由齒輪、軸、鍵三個零件組成對已掌握知識的復(fù)習(xí)第2頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三◆運(yùn)動副：指兩構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生相對運(yùn)動的聯(lián)接。

運(yùn)動副元素——直接接觸的部分（點(diǎn)、線、面）例如：凸輪、齒輪齒廓、活塞與缸套等。第3頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三

自由度：指一個構(gòu)件相對另一個構(gòu)件可能出現(xiàn)的獨(dú)立運(yùn)動。

一個自由構(gòu)件在空間具有6個自由度；在平面內(nèi)有3個自由度。

運(yùn)動副引入的約束數(shù)等于兩構(gòu)件相對自由度減少的數(shù)目。運(yùn)動副引入的約束數(shù)：最多為5個。二、自由度與約束

約束：指通過運(yùn)動副聯(lián)接的兩構(gòu)件之間的某些相對獨(dú)立運(yùn)動所受到的限制。第4頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三1.按運(yùn)動副相對運(yùn)動形式分三、運(yùn)動副分類球面高副

球面低副

球銷副

轉(zhuǎn)動副

移動副

螺旋副

柱面高副

圓柱套筒副

2.按運(yùn)動副引入的約束數(shù)分：X級運(yùn)動副：指引入X個約束的運(yùn)動副。Ⅰ級副、Ⅱ級副、Ⅲ級副、Ⅳ級副、Ⅴ級副Ⅴ級副I級副III級副IⅤ級副II級副第5頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三I級副II級副III級副V級副1V級副2IV級副V級副3兩者關(guān)聯(lián)第6頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三3.按運(yùn)動副接觸形式分

★高副:點(diǎn)或線接觸，應(yīng)力高;

例如：滾動副、凸輪副、齒輪副等?！锏透?面接觸，應(yīng)力低。

例如：轉(zhuǎn)動副（回轉(zhuǎn)副）、移動副

。按運(yùn)動副的運(yùn)動空間分:★平面運(yùn)動副:運(yùn)動副元素間只能相互作平面平行運(yùn)動;★空間運(yùn)動副:運(yùn)動副元素間能相互作空間運(yùn)動。第7頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三四、運(yùn)動鏈和機(jī)構(gòu)

◆運(yùn)動鏈:指兩個以上構(gòu)件通過運(yùn)動副聯(lián)接而構(gòu)成的系統(tǒng)?！?/p>

閉鏈:運(yùn)動鏈的各構(gòu)件構(gòu)成首尾封閉的系統(tǒng)?！?/p>

開鏈:運(yùn)動鏈的各構(gòu)件未構(gòu)成首尾封閉的系統(tǒng)?！镌谝话銠C(jī)構(gòu)中，大多采用閉式鏈，而機(jī)器人機(jī)構(gòu)大多采用開式鏈。作者：潘存云教授第8頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三◆機(jī)構(gòu):將運(yùn)動鏈中一構(gòu)件固定作為參考坐標(biāo)系(即機(jī)架)，而其余構(gòu)件都具有確定的運(yùn)動，則運(yùn)動鏈便成為機(jī)構(gòu)。

機(jī)架：機(jī)構(gòu)中的固定件。如機(jī)床床身、車輛底盤、飛機(jī)機(jī)身。

原動件:機(jī)構(gòu)中按給定的運(yùn)動規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動的構(gòu)件。

從動件:機(jī)構(gòu)其余活動構(gòu)件。◆

平面機(jī)構(gòu):機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件間的相對運(yùn)動為平面運(yùn)動?！?/p>

空間機(jī)構(gòu):機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件間的相對運(yùn)動為空間運(yùn)動。機(jī)架原動件機(jī)構(gòu)＝機(jī)架＋原動件＋從動件若干1個或幾個1個第9頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三五、機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖◆機(jī)構(gòu)的示意圖：為了表明機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)狀況,不要求嚴(yán)格地按比例而繪制的簡圖。◆機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖：根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動尺寸,按一定比例定出各運(yùn)動副位置,并用國標(biāo)規(guī)定的簡單線條和符號代表構(gòu)件和運(yùn)動副，繪制出表示機(jī)構(gòu)運(yùn)動關(guān)系的簡明圖形?！?/p>

常用運(yùn)動副和構(gòu)件的表示方法(國標(biāo)GB4460－84)為什么要畫機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖？

機(jī)構(gòu)的運(yùn)動：與原動件運(yùn)動規(guī)律、運(yùn)動副類型、機(jī)構(gòu)運(yùn)動尺寸有關(guān)。作用：1.表示機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動情況。2.作為運(yùn)動分析和動力分析的依據(jù)。第10頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三常用運(yùn)動副的符號運(yùn)動副名稱運(yùn)動副符號兩運(yùn)動構(gòu)件構(gòu)成的運(yùn)動副轉(zhuǎn)動副移動副12121212121212121212121212兩構(gòu)件之一為固定時的運(yùn)動副122121平面運(yùn)動副第11頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三平面高副螺旋副21121221211212球面副球銷副121212空間運(yùn)動副121212第12頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三一般構(gòu)件的表示方法桿、軸構(gòu)件固定構(gòu)件同一構(gòu)件三副構(gòu)件

兩副構(gòu)件

第13頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三

注意事項:畫構(gòu)件時應(yīng)撇開構(gòu)件的實際外形，而只考慮運(yùn)動副的性質(zhì)。作者：潘存云教授常用機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖符號在機(jī)架上的電機(jī)齒輪齒條傳動第14頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三帶傳動圓錐齒輪傳動鏈傳動圓柱蝸桿蝸輪傳動第15頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三凸輪傳動外嚙合圓柱齒輪傳動棘輪機(jī)構(gòu)內(nèi)嚙合圓柱齒輪傳動機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖應(yīng)滿足的條件：

1.構(gòu)件數(shù)目與實際相同2.運(yùn)動副的性質(zhì)、數(shù)目與實際相符3.運(yùn)動副之間的相對位置以及構(gòu)件尺寸與實際機(jī)構(gòu)成比例。第16頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖順口溜：先兩頭，后中間，從頭至尾走一遍，數(shù)數(shù)構(gòu)件是多少，再看它們怎相聯(lián)。

步驟：1.運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械，搞清楚運(yùn)動副的性質(zhì)、數(shù)目和構(gòu)件數(shù)目；4.檢驗機(jī)構(gòu)是否滿足運(yùn)動確定的條件。2.測量各運(yùn)動副之間的尺寸，選投影面（運(yùn)動平面），繪制示意圖。3.按比例繪制運(yùn)動簡圖。簡圖比例尺：μl=實際尺寸m/圖上長度mm

思路：先定原動部分和工作部分(一般位于傳動線路末端)，弄清運(yùn)動傳遞路線，確定構(gòu)件數(shù)目及運(yùn)動副的類型，并用符號表示出來。第17頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三假設(shè)平面機(jī)構(gòu)有n個活動構(gòu)件：

3n個自由度有Pl個低副和Ph個高副：平面自由構(gòu)件：3個自由度平面低副：引入2個約束平面高副：引入1個約束平面機(jī)構(gòu)的自由度計算公式：

F=3n-(2pl+ph)=3n-2pl-ph引入(2Pl+Ph)約束分析：六、平面機(jī)構(gòu)自由度的計算公式y(tǒng)x12θSyx12xy12R=2,F=1R=2,F=1R=1,F=2第18頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三七、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件

機(jī)構(gòu)的自由度數(shù)目和機(jī)構(gòu)原動件的數(shù)目與機(jī)構(gòu)的運(yùn)動有著密切的關(guān)系：

1)若機(jī)構(gòu)自由度Ｆ≤0，則機(jī)構(gòu)不能動；

2)若Ｆ>0F>原動件運(yùn)動不確定F=0機(jī)構(gòu)不動F<原動件不動或破壞機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件：Ｆ>0且與原動件數(shù)相等第19頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三★復(fù)合鉸鏈

實例分析1：計算圖示直線機(jī)構(gòu)自由度解：F=3n-2pl–ph=3×7-2×6-0=9解：F=3n-2pl–ph=3×7-2×10-0=1八、計算平面機(jī)構(gòu)自由度時應(yīng)注意的事項

兩個以上構(gòu)件同在一處以轉(zhuǎn)動副相聯(lián)接即構(gòu)成復(fù)合鉸鏈。m個構(gòu)件以復(fù)合鉸鏈聯(lián)接所構(gòu)成的轉(zhuǎn)動副數(shù)為(m-1)個。第20頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三不起獨(dú)立限制作用的約束。用P′表示?！锾摷s束注意：在計算自由度時，應(yīng)將虛約束除去不計?！駥⒁蛱摷s束而減少的自由度再加上。即：

F=3n-2pl–ph+P′

●不計引起虛約束的附加構(gòu)件和運(yùn)動副數(shù)。

F=3n-2pl–ph去除虛約束的方法：如圖所示的平行四邊形機(jī)構(gòu)中，加上一個構(gòu)件5(黃色構(gòu)件)，便形成具有一個虛約束的平行四邊形機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)第21頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三▲兩構(gòu)件在幾處接觸而構(gòu)成移動副且導(dǎo)路互相平行或重合?！鴥蓚€構(gòu)件組成在幾處構(gòu)成轉(zhuǎn)動副且各轉(zhuǎn)動副的軸線是重合的。只有一個運(yùn)動副起約束作用,其它各處均為虛約束2.兩構(gòu)件在幾處接觸而構(gòu)成運(yùn)動副帶虛約束的曲軸第22頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三3.若兩構(gòu)件在多處相接觸構(gòu)成平面高副，且各接觸點(diǎn)處的公法線重合,則只能算一個平面高副。若公法線方向不重合，將提供各2個約束。有一處為虛約束此兩種情況沒有虛約束第23頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三5.某些不影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動的對稱部分或重復(fù)部分所帶入的約束為虛約束。4.機(jī)構(gòu)運(yùn)動過程中,某兩構(gòu)件上的兩點(diǎn)之間的距離始終保持不變,將此兩點(diǎn)以構(gòu)件相聯(lián),則將帶入1個虛約束。第24頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三小結(jié)存在于轉(zhuǎn)動副處正確處理方法：復(fù)合鉸鏈處有m個構(gòu)件則有(m-1)個轉(zhuǎn)動副◆復(fù)合鉸鏈◆局部自由度常發(fā)生在為減小高副磨損而將滑動摩擦變成滾動摩擦所增加的滾子處。正確處理方法：計算自由度時將局部自由度減去。◆虛約束存在于特定的幾何條件或結(jié)構(gòu)條件下。正確處理方法：將引起虛約束的構(gòu)件和運(yùn)動副除去不計。第25頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三§2.1機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析的目的和方法機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析的目的：

機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析，就是對機(jī)構(gòu)的位移、速度和加速度進(jìn)行分析。具體地說，就是根據(jù)原動件的已知運(yùn)動規(guī)律，分析該機(jī)構(gòu)其他構(gòu)件上某些點(diǎn)的位移、軌跡、速度和加速度，以及這些構(gòu)件的角位移、角速度和角加速度。第26頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三

平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析的方法主要有圖解法、解析法。機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析的方法：圖解法

：

其特點(diǎn)是形象直觀，對于平面機(jī)構(gòu)來說，一般也比較簡單，但精度不高，而且對機(jī)構(gòu)的一系列位置進(jìn)行分析時，需要反復(fù)作圖、也相當(dāng)麻煩。

解析法：其特點(diǎn)是把機(jī)構(gòu)中已知的尺寸參數(shù)和運(yùn)動參數(shù)與未知的運(yùn)動變量之間的關(guān)系用數(shù)學(xué)式表達(dá)出來，然后求解，因此可得到很高的精度。其缺點(diǎn)是不像圖解法那樣形象直觀，計算公式較復(fù)雜，計算工作量大，但它可以借助計算機(jī)來解決問題，因此，解析法現(xiàn)在得到較為廣泛的應(yīng)用。第27頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三§2.2速度瞬心法及其在機(jī)構(gòu)速度分析中的應(yīng)用1速度瞬心：速度瞬心絕對瞬心（同速點(diǎn)）相對瞬心直接成副兩構(gòu)件的瞬心第28頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三不直接成副的兩構(gòu)件的瞬心構(gòu)件2和3的速度瞬心必然在P12和P13的連線上三心定理第29頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三2機(jī)構(gòu)中瞬心的數(shù)目構(gòu)件數(shù)1243P12P23P34P14P24P13第30頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三P13P13VP1312341P13?[例1]找出圖示機(jī)構(gòu)的瞬心1-2-3(P12P23)P13P24？解：瞬心數(shù)目N=？(P12P14)P24(P23P34)P241-4-3(P34P14)P13N=6個1234P12P23P34P14P13P24P14P34P12P23P12P23P14P34絕對？相對？第31頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三ABCw1q1234Dw3P12P24P14P34P23P13[例2]確定瞬心數(shù)目N=？N=6N=3(P12P23)P13(P34P14)P13(P12P14)P24(P23P34)P24接觸點(diǎn)法線

P12(P13P23)P12P13P23123P12第32頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三[例1]已知圖示四桿機(jī)構(gòu)各桿長、1及

1,求

2

及3解:①以長度比例尺1234w1ABCDP14P12P23P34P13P24Vq②確定瞬心數(shù)目和位置作機(jī)構(gòu)位置圖P12w2●3、速度瞬心在機(jī)構(gòu)速度分析中的應(yīng)用③求解角速度a)據(jù)同速點(diǎn)P12

=(順)第33頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三1234w1ABCDP14P12P23P34P13P24VqP12w2b)據(jù)同速點(diǎn)P13VP13w3E●=(逆)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)？導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)？第34頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三P13P23P12VP121231（方向向上）結(jié)束[例2]已知圖示機(jī)構(gòu)尺寸以及1逆時針方向轉(zhuǎn)動，求構(gòu)件2的速度。解:①以長度比例尺②確定瞬心數(shù)目和位置作機(jī)構(gòu)位置圖③求構(gòu)件2的速度N=3P12在高副法線上，同時也在P13P23的連線上。?第35頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三1.同一構(gòu)件上兩點(diǎn)間的運(yùn)動矢量關(guān)系vC＝根據(jù)理論力學(xué)的“基點(diǎn)法”，得速度方程vB？√?xx⊥AB⊥BC(a)pbc已知：各構(gòu)件尺寸以及vB、aB。求：ω2、α2、vC、aC。首先作機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，尺寸比例尺μl（m/mm)。選取適當(dāng)?shù)乃俣缺壤擀蘶，單位：(m/s)/mm。右圖稱為“速度多邊形”或“速度圖”：p點(diǎn)——極點(diǎn)，構(gòu)件上絕對速度為零的點(diǎn)；極點(diǎn)p向外放射的矢量——構(gòu)件上相應(yīng)點(diǎn)的絕對速度；連接兩絕對速度矢端的矢量——構(gòu)件上相應(yīng)兩點(diǎn)間的相對速度；＋vCB大?。悍较颍菏噶繄D解法原理§2-3

用矢量方程圖解法作機(jī)構(gòu)的速度及加速度分析第36頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三(a)pbc結(jié)果：ω2方向的確定：將代表vCB的矢量平移至機(jī)構(gòu)圖上的C點(diǎn)，其繞B點(diǎn)的轉(zhuǎn)向即為ω2的方向（逆時針）。求vE：vE＝vB＋vEB＝vC＋vECebc△bce∽△BCE——速度影像應(yīng)用：當(dāng)已知同一構(gòu)件上兩點(diǎn)的速度時，可以用速度影像原理求該構(gòu)件上其他任意一點(diǎn)的速度。注意：b

c

e的排列順序與BCE的排列順序一致——逆時針。第37頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三aC＝根據(jù)理論力學(xué)的“基點(diǎn)法”，得加速度方程aB？√ω22lBC?xx√C→B⊥BC求：α2、aC選取適當(dāng)?shù)募铀俣缺壤擀蘟，單位：(m/s2)/mm。右圖稱為“加速度多邊形”或“加速度圖”：p/點(diǎn)——極點(diǎn)，構(gòu)件上絕對加速度為零的點(diǎn)；極點(diǎn)p/向外放射的矢量——構(gòu)件上相應(yīng)點(diǎn)的絕對加速度；連接兩絕對加速度矢端的矢量——構(gòu)件上相應(yīng)兩點(diǎn)間的相對加速度（b/c/，圖上未連）。＋anCB＋atCB大?。悍较颍簆/b/n/c/(a/)第38頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三p/b/n/c/(a/)結(jié)果：α2方向的確定：將代表αtCB的矢量平移至機(jī)構(gòu)圖上的C點(diǎn)，其繞B點(diǎn)的轉(zhuǎn)向即為α2的方向（逆時針）。求aE：利用“加速度影像”——作應(yīng)用：當(dāng)已知同一構(gòu)件上兩點(diǎn)的加速度時，可以用加速度影像原理求該構(gòu)件上其他任意一點(diǎn)的加速度。（課本P34第5行錯誤?。﹏/c/e/注意：b/c/e/的排列順序要與BCE的排列順序一致——逆時針。（課本P34倒12行錯誤?。┑?9頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三2.兩構(gòu)件上重合點(diǎn)間的運(yùn)動矢量關(guān)系vB3

＝根據(jù)理論力學(xué)“點(diǎn)的速度合成定理”：vB2？ω1lAB?⊥BD⊥AB∥BC(a、d)pb2已知：各構(gòu)件尺寸以及ω1（BD是輔助線）求：ω2、ω3、α2、α3首先作機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，尺寸比例尺μl（m/mm)。＋vB3B2方向：大?。篵3va

＝ve＋vrω3方向如何判斷？（順時針）構(gòu)件3繞D點(diǎn)作定軸轉(zhuǎn)動，將代表vB3的矢量平移至機(jī)構(gòu)圖上的B3點(diǎn)，其繞D點(diǎn)的轉(zhuǎn)向即為ω3的方向。B點(diǎn)可看成B2、B3的重合點(diǎn)得：選取適當(dāng)?shù)乃俣缺壤擀蘶，單位：(m/s)/mm。pb3第40頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三作加速度分析根據(jù)理論力學(xué)“牽連運(yùn)動是轉(zhuǎn)動時，點(diǎn)的加速度合成定理”：ω32lBDB→Dpb2大小：方向：b3選取適當(dāng)?shù)募铀俣缺壤擀蘟，單位：(m/s2)/mm。aa

＝ae＋ar

＋aC＋akB3B2aB3

＝=aB2anB3D＋atB3D＋arB3B2p/b2/n3/k/b3/(a/、d/)？ω12lAB2ω2vB3B2？⊥BDB→A⊥BC∥BC第41頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三pb2b3p/b2/n3/k/b3/(a/、d/)α3方向的確定：將代表αtB3D的矢量平移至機(jī)構(gòu)圖上的B點(diǎn)，其繞D點(diǎn)的轉(zhuǎn)向即為α3的方向（逆時針）。（逆時針，課本P35圖3-6a畫錯）n3/b3/由于構(gòu)件2、3相對平動，所以：α2與α3大小相等、方向相同。例3-4

柱塞唧筒六桿機(jī)構(gòu)第42頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三一、機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析的目的與方法§2-3

平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析ACBED1.位置分析①確定機(jī)構(gòu)的位置(位形)，繪制機(jī)構(gòu)位置圖。②確定構(gòu)件的運(yùn)動空間，判斷是否發(fā)生干涉。③確定構(gòu)件(活塞)行程，找出上下極限位置。設(shè)計任何新的機(jī)械，都必須進(jìn)行運(yùn)動分析工作。以確定機(jī)械是否滿足工作要求。

從動件點(diǎn)的軌跡構(gòu)件位置速度加速度原動件的運(yùn)動規(guī)律④確定點(diǎn)的軌跡（連桿曲線）。HEHD內(nèi)涵：研究內(nèi)容：位置分析、速度分析和加速度分析。第43頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三2.速度分析

①通過分析，了解從動件的速度變化規(guī)律是否滿足工作要求。如牛頭刨。②為加速度分析作準(zhǔn)備。3.加速度分析

目的：為確定慣性力作準(zhǔn)備。

方法：

圖解法－簡單、直觀、精度低、求系列位置時繁瑣。分為：速度瞬心法(略)和矢量方程圖解法。解析法－正好與以上相反。實驗法－試湊法，配合連桿曲線圖冊，用于解決實現(xiàn)預(yù)定軌跡問題。第44頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三二、用矢量方程圖解法作平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析

矢量方程圖解（相對運(yùn)動圖解法）依據(jù)的原理理論力學(xué)中的運(yùn)動合成原理1.根據(jù)運(yùn)動合成原理列機(jī)構(gòu)運(yùn)動的矢量方程2.根據(jù)按矢量方程圖解條件作圖求解基本作法◆同一構(gòu)件上兩點(diǎn)間速度及加速度的關(guān)系◆兩構(gòu)件重合點(diǎn)間的速度和加速度的關(guān)系機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析兩種常見情況矢量方程圖解法的基本原理和作法第45頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三1、同一構(gòu)件上兩點(diǎn)間的速度關(guān)系(1)依據(jù)的基本原理

運(yùn)動合成原理：一構(gòu)件上任一點(diǎn)的運(yùn)動，可看作是隨同該構(gòu)件上另一點(diǎn)的平動(牽連運(yùn)動)和繞該點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(相對運(yùn)動)的合成。(2)實例分析

已知圖示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)原動件AB的運(yùn)動規(guī)律和各構(gòu)件尺寸。求：圖示位置連桿BC的角速度和其上各點(diǎn)速度。

解題分析：原動件AB的運(yùn)動規(guī)律已知，則連桿BC上的B點(diǎn)速度已知，于是可以用同一構(gòu)件兩點(diǎn)間的運(yùn)動關(guān)系求解。第46頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三解題步驟：大小：方向：？

ω1lAB

?∥xx⊥AB⊥BCcpbe②確定速度圖解比例尺μv((m/s)/mm)③作圖求解未知量：（逆時針方向）★求vE大?。悍较颍?？

ω1lAB

?

？

⊥AB⊥EB∥xx⊥EC

μvpc

?Pbce:速度多邊形速度圖解極點(diǎn)v=0★求vC①由運(yùn)動合成原理列矢量方程式第47頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三①極點(diǎn)p代表機(jī)構(gòu)中所有速度為零的點(diǎn)的影象。聯(lián)接p點(diǎn)和任一點(diǎn)的向量代表該點(diǎn)在機(jī)構(gòu)圖中同名點(diǎn)的絕對速度，指向為p→該點(diǎn)。②連接極點(diǎn)以外任意兩點(diǎn)的向量代表該兩點(diǎn)在機(jī)構(gòu)圖中同名點(diǎn)的相對速度，指向與速度的下標(biāo)相反。如bc代表vCB而不是vBC

，常用相對速度來求構(gòu)件的角速度。③∵△bce∽△BCE，稱bce為BCE的速度影象，兩者相似且字母順序一致。前者沿ω方向轉(zhuǎn)過90°。稱pbce為PBCE的速度影象。cpbe速度多邊形極點(diǎn)★速度多邊形特性第48頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三★速度多邊形的用途：

由兩點(diǎn)的速度可求任意點(diǎn)的速度。

例如，求BC中間點(diǎn)E的速度vE時，bc上中間點(diǎn)e為E點(diǎn)的影象，聯(lián)接pe就是vE。acbpe思考題：連架桿AD的速度影像在何處？ACBDEb動畫演示第49頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三2、兩構(gòu)件重合點(diǎn)間的速度關(guān)系B132AC12B1B21)回轉(zhuǎn)副2)高副和移動副

pb2b3vB1≠vB2vB3B2

的方向:b2

→b3

ω3=μvpb3/lCBω3ω1大?。悍较颍?/p>

?BCω1lABAB

?∥BC

vB1=vB2公共點(diǎn)移動副上的重合點(diǎn)vB2≠vB3依據(jù)原理:

構(gòu)件3的運(yùn)動可以認(rèn)為是隨同構(gòu)件2的牽連運(yùn)動和構(gòu)件3相對于構(gòu)件2的相對運(yùn)動的合成。

vB2=vB1vB3＝vB2

+vB3B2第50頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三1_(P20)如圖所示六桿機(jī)構(gòu)中，已知機(jī)構(gòu)各構(gòu)件尺寸及原動件曲柄1的等角速度ω1，試用相對運(yùn)動圖解法求圖示位置滑塊D的速度vD。3、典型例題分析解：由多邊形pb1b2得：vB3=μvpb3由Δpb3c3得：vc=μvpc3方向：大小：OB?ABω1lAB∥BE?vB3＝vB2+vB3B2vB1=vB2方向：大?。骸蝀X?OC√DC?vD＝vC+vDC由多邊形pc3d得：vD=μvpd第51頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三2_如圖所示為一偏心輪機(jī)構(gòu)。設(shè)已知機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的尺寸，并知原動件2以角速度w2等速度轉(zhuǎn)動。現(xiàn)需求機(jī)構(gòu)在圖示位置時，滑塊5移動的速度vF及構(gòu)件3、4、5的角速度ω3、ω4、ω5。解：(1)畫機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖E(E5,E6)ω3ω63DB2ω256Cω4xxAF動畫演示第52頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三(2)速度分析：

1)求vB:2)求vC:ce3(e5)be6P(a.d.f)3)求vE3:

用速度影像求解4)求vE6:大?。悍较颍?？

√

?⊥EF√∥xx

5)求ω3、ω4、ω5/sradBCμlbcμvlBCvCBω3==E(E5,E6)ω3ω63DB2ω256Cω4xxAF方向：大小：CD?√

√CB?vC＝vB+vCB第53頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三c3_已知擺式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)動簡圖、各構(gòu)件尺寸、ω2，求：解：①速度分析

vB＝lABω2，μv＝vB/pb

vC

＝vB+vCB

ABCDEF123456b①vF、ω3、ω4、ω5②構(gòu)件3、4、5中任一速度為vx的點(diǎn)X3、X4、X5的位置③構(gòu)件3、5上速度為零的點(diǎn)I3、I5ω2大?。?

方向：⊥CD

p√√

?⊥BC第54頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三e從圖解上量得：

vCB

＝μvbc

vc＝μvpc

方向：b→c方向：CWω4＝vC/lCD方向：CCWABCDEF123456ω2ω3ω4cb利用速度影象與構(gòu)件相似的原理，可求得影象點(diǎn)e。圖解上式得pef：vF＝vE+vFE

求構(gòu)件6的速度：

vFE

＝μv

ef

e→f

方向：p→fω5＝vFE

/lFE方向：CW大?。?方向：//DFcbω3＝vCB

/lCB方向：p→cf√√

?⊥EFvF

＝μv

pf

pω5第55頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三I5I3I3x3ABCDEF123456ω2cbfpx4利用速度影象求特殊點(diǎn)的速度：②求構(gòu)件3、4、5中任一速度為

vx的X3、X4、X5點(diǎn)的位置。x5x

利用影象法求特殊點(diǎn)的運(yùn)動參數(shù)：求作△bcx∽△BCX3

得X3③構(gòu)件3、5上速度為零的點(diǎn)I3、I5

△cex∽ΔCEX4

得X4

△efx∽△EFX5

得X5求作△bcp∽△BCI3

得I3△efp∽△EFI5

得I5x3x4x5I5第56頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三＝ABCDGωH4、解題關(guān)鍵：(1)

以作平面運(yùn)動的構(gòu)件為突破口，基準(zhǔn)點(diǎn)和重合點(diǎn)都應(yīng)選取該構(gòu)件上的鉸接點(diǎn)，否則已知條件不足而使無法求解。EF

如：vE=vF+vEF

如選取鉸鏈點(diǎn)作為基點(diǎn)時，所列方程仍不能求解，則此時應(yīng)聯(lián)立方程求解。

如：vG=vB+vGB

大小：?√?

方向：?√√

vC=vB+vCB

?√?√√√vC+vGC

=vG√??√√?大小:???方向：??√第57頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三ABCD4321ABCD1234(2)重合點(diǎn)的選取原則，選已知參數(shù)較多的點(diǎn)（一般為鉸鏈點(diǎn)）應(yīng)將構(gòu)件擴(kuò)大至包含B點(diǎn)！如選B點(diǎn)：vB4=vB3+vB4B3如選C點(diǎn)：vC3

=vC4+vC3C4圖(b)中取C為重合點(diǎn)，有:vC3=vC4+vC3C4大?。?？?方向：

?√√tt→不可解！→不可解！→可解！大?。?

方向：?

?

√

?

√大?。?方向：√

√√

?

√(a)(b)第58頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三1ABC234ABCD4321tt(b)圖(C)所示機(jī)構(gòu)，重合點(diǎn)應(yīng)選在何處？B點(diǎn)!當(dāng)取B點(diǎn)為重合點(diǎn)時:

vB4

=vB3

+vB4B3

ABCD1234tt(a)構(gòu)件3上C、B的關(guān)系：

vC3=vB3+vC3B3大?。?√?方向：?

√√→不可解！大小：?

方向：√→方程可解√√?√第59頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三矢量方程圖解法小結(jié)列矢量方程式第一步要判明機(jī)構(gòu)的級別：適用二級機(jī)構(gòu)

第二步分清基本原理中的兩種類型。第三步矢量方程式圖解求解條件：只有兩個未知數(shù)2.做好速度多邊形

首先要分清絕對矢量和相對矢量的作法，并掌握判別指向的規(guī)律。其次是比例尺的選取及單位。注意速度影像法的應(yīng)用原則、方向和構(gòu)件角速度的求法說明：機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖、速度多邊形的作圖的準(zhǔn)確性，與運(yùn)動分析的結(jié)果的準(zhǔn)確性密切相關(guān)。第60頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三圖解法的缺點(diǎn)：▲分析結(jié)果精度低；隨著計算機(jī)應(yīng)用的普及，解析法得到了廣泛的應(yīng)用。▲作圖繁瑣、費(fèi)時，不適用于一個運(yùn)動周期的分析。解析法：復(fù)數(shù)矢量法、矩陣法、桿組法等?！槐阌诎褭C(jī)構(gòu)分析與綜合問題聯(lián)系起來。思路：由機(jī)構(gòu)的幾何條件，建立機(jī)構(gòu)的位置方程，然后就位置方程對時間求一階導(dǎo)數(shù)，得速度方程，求二階導(dǎo)數(shù)得到機(jī)構(gòu)的加速度方程。三、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析的解析法§2-4

用解析法作平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析第61頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三附：矢量分析的有關(guān)知識桿矢單位矢切向單位矢法向么矢：桿矢量第62頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三基本運(yùn)算：微分關(guān)系：相對速度相對加速度矢量分析的有關(guān)知識（續(xù)）第63頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三3)位置分析列機(jī)構(gòu)矢量封閉方程1、用矢量方程解析法作平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析

圖示四桿機(jī)構(gòu)，已知機(jī)構(gòu)各構(gòu)件尺寸及原動件1的角位移θ1和角速度ω1

，現(xiàn)對機(jī)構(gòu)進(jìn)行位置、速度、加速度分析。分析步驟：xy2)標(biāo)出桿矢量求解q3消去q2ABC同理求q2動畫演示1)建立坐標(biāo)系第64頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三說明：

q2及q3均有兩個解，可根據(jù)機(jī)構(gòu)的初始安裝情況和機(jī)構(gòu)傳動的連續(xù)性來確定其確切值。4)速度分析（同vC=vB+vCB）求導(dǎo)用e2點(diǎn)積用e3點(diǎn)積第65頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三5)加速度分析求導(dǎo)用e2點(diǎn)積用e3點(diǎn)積同理得第66頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三用復(fù)數(shù)表示y桿矢量的復(fù)數(shù)表示：機(jī)構(gòu)矢量封閉方程為位置分析速度分析求導(dǎo)加速度分析求導(dǎo)x第67頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三位置分析2、矩陣法利用復(fù)數(shù)法的分析結(jié)果只有q2和q3為未知，故可求解。求導(dǎo)變形加速度分析變形求導(dǎo)加速度矩陣形式加速度分析速度分析速度分析矩陣形式動畫演示第68頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三附：矩陣法中速度矩陣的表達(dá)式矩陣法中加速度矩陣表達(dá)式—機(jī)構(gòu)從動件的角加速度列陣—機(jī)構(gòu)原動件的位置參數(shù)列陣式中—機(jī)構(gòu)從動件的位置參數(shù)矩陣—機(jī)構(gòu)從動件的角速度列陣—機(jī)構(gòu)原動件的角速度式中第69頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三

用矩陣法求連桿上點(diǎn)P的位置、速度和加速度Pyxab第70頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三用解析法作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析小結(jié)：機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析轉(zhuǎn)換成寫標(biāo)量建立坐標(biāo)系標(biāo)出桿矢量機(jī)構(gòu)位置、速度、加速度分析列矢量封閉方程式矢量方程解析法復(fù)數(shù)法矩陣法第71頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三一、作用在機(jī)械上的力1.按作用在機(jī)械系統(tǒng)的內(nèi)外分：1)

外力：如原動力、生產(chǎn)阻力、介質(zhì)阻力和重力；2)內(nèi)力：運(yùn)動副中的反力(也包括運(yùn)動副中的摩擦力)2.按作功的正負(fù)分：1)驅(qū)動力：驅(qū)使機(jī)械產(chǎn)生運(yùn)動的力。其特征是該力其作用點(diǎn)速度的方向相同或成銳角，所作的功為正功，稱驅(qū)動功或輸入功。2)阻抗力：阻止機(jī)械產(chǎn)生運(yùn)動的力。其特征是該力其作用點(diǎn)速度的方向相反或成鈍角，所作的功為負(fù)值?！?-6

平面連桿機(jī)構(gòu)動態(tài)靜力分析注意摩擦力和重力既可作為作正功的驅(qū)動力，也可成為作負(fù)功的阻力。第72頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三二、機(jī)構(gòu)力分析的目的和方法1.機(jī)構(gòu)力分析的任務(wù)1)確定運(yùn)動副中的反力（運(yùn)動副兩元素接觸處彼此的作用力）；2)確定為了使機(jī)構(gòu)原動件按給定規(guī)律運(yùn)動時需加于機(jī)械上的平衡力。2.機(jī)構(gòu)力分析的方法1)對于低速度機(jī)械：采用靜力分析方法；2)對于高速及重型機(jī)械：一般采用動態(tài)靜力分析法(機(jī)構(gòu)動力分析的方法)。第73頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三1.不考慮摩擦?xí)r，機(jī)構(gòu)動態(tài)靜力分析的步驟為：1)求出各構(gòu)件的慣性力，并把其視為外力加于產(chǎn)生該慣性力的構(gòu)件上；2)根據(jù)靜定條件將機(jī)構(gòu)分解為若干個構(gòu)件組和平衡力作用的構(gòu)件；3)由離平衡力作用最遠(yuǎn)的構(gòu)件組開始，對各構(gòu)件組進(jìn)行力分析；4)對平衡力作用的構(gòu)件作力分析。三、平面連桿機(jī)構(gòu)動態(tài)靜力分析解析法2.考慮摩擦?xí)r，機(jī)構(gòu)受力分析的步驟為：1)計算出摩擦角和摩擦圓半徑，并畫出摩擦圓；2)從二力桿著手分析，根據(jù)桿件受拉或受壓及該桿相對于另一桿件的轉(zhuǎn)動方向，求得作用在該構(gòu)件上的二力方向；3)對有已知力作用的構(gòu)件作力分析；4)對要求的力所在構(gòu)件作力分析。第74頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三例1:如圖所示為一四桿機(jī)構(gòu)。曲柄1為主動件，在力矩M1的作用下沿w1方向轉(zhuǎn)動，試求轉(zhuǎn)動副B及C中作用力的方向線的位置。（圖中虛線小圓為摩擦圓。解題時不考慮構(gòu)件的自重及慣性力。)解：1）在不計摩擦?xí)r，各轉(zhuǎn)動副中的作用力應(yīng)通過軸頸中心

構(gòu)件2為二力桿此二力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，作用線與軸頸B、C的中心連線重合。分析：由機(jī)構(gòu)的運(yùn)動情況連桿2受拉力。B第75頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三2）當(dāng)計及摩擦?xí)r，作用力應(yīng)切于摩擦圓。分析：轉(zhuǎn)動副B處：構(gòu)件2、1之間的夾角g逐漸減少w21為順時針方向2受拉力作用力R12切于摩擦圓上方。在轉(zhuǎn)動副C處：構(gòu)件2、3之間的夾角b逐漸增大w23為順時針方向。R32切于摩擦圓下方。構(gòu)件2在R12、R32二力個作用下平衡R32和R12共線R32和R12的作用線切于B處摩擦圓上方和C處摩擦圓的下方。第76頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三

研究摩擦的目的1.摩擦對機(jī)器的不利影響1）造成機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時的動力浪費(fèi)機(jī)械效率

2）使運(yùn)動副元素受到磨損零件的強(qiáng)度、機(jī)器的精度和工作可靠性機(jī)器的使用壽命3）使運(yùn)動副元素發(fā)熱膨脹導(dǎo)致運(yùn)動副咬緊卡死機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活；4）使機(jī)器的潤滑情況惡化機(jī)器的磨損機(jī)器毀壞?！?-7

機(jī)械中的摩擦分析第77頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三2.摩擦的有用方面：

有不少機(jī)器，是利用摩擦來工作的。如帶傳動、摩擦離合器和制動器等。第78頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三一、移動副中的摩擦1.移動副中摩擦力的確定F21=fN21當(dāng)外載一定時，運(yùn)動副兩元素間法向反力的大小與運(yùn)動副兩元素的幾何形狀有關(guān)：1)平面摩擦(兩構(gòu)件沿單一平面接觸)N21=-QF21=fN21=tgφQ2)楔形面摩擦(兩構(gòu)件沿一槽形角為2θ的槽面接觸)N21sinθ=-Q摩擦角φ

第79頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三

如果，P’為負(fù)值，成為驅(qū)動力的一部分，作用為促使滑塊1沿斜面等速下滑。②求保持滑塊1沿斜面2等速下滑

所需的水平力

P’

根據(jù)力的平衡條件注意

當(dāng)滑塊1下滑時，Q為驅(qū)動力，P’為阻抗力，其作用為阻止滑塊1加速下滑。（反行程）3)斜面摩擦

①

求使滑塊1沿斜面2等速上行所需的水平驅(qū)動力P根據(jù)力的平衡條件（正行程）第80頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三

將螺紋沿中徑d2圓柱面展開，其螺紋將展成為一個斜面，該斜面的升角a等于螺旋在其中徑d2上的螺紋升角。二、螺旋副中的摩擦l--導(dǎo)程z--螺紋頭數(shù)

p--螺距1.矩形螺紋螺旋副中的摩擦1)矩形螺紋螺旋副的簡化

螺旋副可以化為斜面機(jī)構(gòu)進(jìn)行力分析。第81頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三2)擰緊和放松力矩擰緊(正行程)：螺母在力矩M作用下逆著Q力等速向上運(yùn)動，相當(dāng)于在滑塊2上加一水平力P，使滑塊2沿著斜面等速向上滑動。

放松(反行程)

：螺母順著Q力的方向等速向下運(yùn)動，相當(dāng)于滑塊2沿著斜面等速向下滑。第82頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三矩形螺紋：三角形螺紋：2.三角形螺紋螺旋副中的摩擦1)三角形螺紋與矩形螺紋的異同點(diǎn)運(yùn)動副元素的幾何形狀不同在軸向載荷完全相同的情況下，兩者在運(yùn)動副元素間的法向反力不同接觸面間產(chǎn)生的摩擦力不同。螺母和螺旋的相對運(yùn)動關(guān)系完全相同兩者受力分析的方法一致。第83頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三2)當(dāng)量摩擦系數(shù)和當(dāng)量摩擦角3)擰緊和放松力矩三角形螺紋宜用于聯(lián)接緊固；矩形螺紋宜用于傳遞動力。第84頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三

用總反力R21來表示N21及F211)摩擦力矩和摩擦圓

摩擦力F21對軸頸形成的摩擦力矩

摩擦圓：以為半徑所作的圓

由①②①由力平衡條件②1.軸頸摩擦三、轉(zhuǎn)動副中的摩擦第85頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三2)轉(zhuǎn)動副中總反力R21的確定①根據(jù)力平衡條件，R21Q②總反力R21必切于摩擦圓。③總反力R21對軸頸軸心O之矩的方向必與軸頸1相對于軸承

2的角速度ω12的方向相反。注意

R21是構(gòu)件2作用到構(gòu)件1上的力，是構(gòu)件1所受的力。ω12是構(gòu)件1相對于構(gòu)件2的角速度。構(gòu)件1作用到構(gòu)件2上的作用力R12對轉(zhuǎn)動副中心之矩，與構(gòu)件2相對于構(gòu)件1的角速度w12方向相反。第86頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三2.軸端

(止推軸承)的摩擦ds=2ddF=fdN=fpdsdN=pds

非跑合止推軸承摩擦：不經(jīng)常旋轉(zhuǎn)的軸端。如：圓盤摩擦離合器、螺母與被聯(lián)接件端面之間的摩擦。

跑合止推軸承摩擦：經(jīng)常有相對轉(zhuǎn)動的軸端。如止推軸頸和軸承之間的摩擦屬于此類。第87頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三2)跑合的止推軸承：軸端各處壓強(qiáng)p不

相等，pr=常數(shù)非跑合的止推軸承：軸端各處壓強(qiáng)p相等第88頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三四、機(jī)械的效率與自鎖1.機(jī)械效率η定義：輸出功(有益功)和輸入功(驅(qū)動功)的比值(Wr/Wd)

，它可以反映輸入功在機(jī)械中有效利用的程度。實際驅(qū)動力矩理想驅(qū)動力矩實際驅(qū)動力理想驅(qū)動力==η理想阻力矩實際阻力矩理想生產(chǎn)阻力實際生產(chǎn)阻力==提高機(jī)械效率的方法1)盡量簡化機(jī)械傳動系統(tǒng)，使傳遞通過的運(yùn)動副數(shù)目越少越好；2)減少運(yùn)動副中的摩擦。第89頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三

不考慮摩擦(=0)：1)正行程時(螺母逆著載荷Q向上運(yùn)動)：

考慮摩擦：不考慮摩擦?xí)r：2)反行程時(螺母在載荷Q作用下向下運(yùn)動)：Q為驅(qū)動力

考慮摩擦?xí)r：例1：斜面機(jī)構(gòu)和螺旋機(jī)構(gòu)的效率第90頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三

串聯(lián)機(jī)組總效率等于機(jī)組各機(jī)器效率的連乘積。1)串聯(lián)

串聯(lián)的級數(shù)越多，系統(tǒng)的總效率越低。例2：機(jī)組效率的計算2)并聯(lián)ηmin<

η

<

η

max

N1=

N2=…=Nk時

η

1=

η

2=…=η

k時3)混聯(lián)串聯(lián)部分的效率為η’并聯(lián)部分的效率為η”第91頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三例3:解:如圖所示為一輸送輥道的傳動簡圖。設(shè)已知一對圓柱齒輪傳動的效率為0.95；一對圓錐齒輪傳動的效率為0.92(均已包括軸承效率)。求該傳動裝置的總效率。此傳動裝置為一混聯(lián)系統(tǒng)圓柱齒輪1、2、3、4為串聯(lián)圓錐齒輪5-6、7-8、9-10、

11-12為并聯(lián)此傳動裝置的總效率第92頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三2、機(jī)械的自鎖

定義：由于摩擦力的存在，無論驅(qū)動力如何增大也無法使機(jī)械運(yùn)動的現(xiàn)象。自鎖現(xiàn)象的意義設(shè)計機(jī)械時，為了使機(jī)械實現(xiàn)預(yù)期運(yùn)動，必須避免機(jī)械在所需的運(yùn)動方向發(fā)生自鎖；2)一些機(jī)械的工作需要其具有自鎖特性。自鎖的一般條件h0

當(dāng)η=0時，機(jī)械處于臨界自鎖狀態(tài)；當(dāng)η

<0時，其絕對值越大，表明自鎖越可靠。Wd

Wf

(驅(qū)動力所作功由其產(chǎn)生的摩擦阻力所作的功)第93頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三該千斤頂在物體重力驅(qū)動下運(yùn)動時的機(jī)械效率為：——重力作用的自鎖條件實例1)螺旋千斤頂?shù)?4頁，共104頁，2023年，2月20日，星期三2)斜面壓榨機(jī)：撤去F后，在G作用下的自鎖條件作者：潘存云教授FR13FR2390°+φ90°-α+2φα-φ90°-(α-φ)α-2φ90°-φα132力多邊形中，根據(jù)正弦定律得：提問：如F力反向，該機(jī)械發(fā)生自鎖嗎？FFR32GG=FR23cos(α-2φ)/cosφGFFR32v32FR13+

FR23

+

G=0大?。海?/p>