《机械原理》课程教学课件（讲稿）第4章 平面机构的静力分析

第4章平面机构的静力分析

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

一、基本要求 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 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

9 4-1 机构力分析的任务、目的和方法

§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

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，又可分为驱动力1、一一驱动机械运动的力，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。阻抗力2、一一阻止机械运动的力，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。有效阻力（工作阻力），做有效功或输出功：1)2)有害阻力（非生产阻力），做有害功或损失功

一、作用在机械上的力 特征：与其作用点的速度方向相同或者成锐角。 1、驱动力 2、阻抗力 ——驱动机械运动的力，做正功（称为驱动功或输入功）。 ——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 2）有害阻力 （工作阻力） ，做有效功或输出功； （非生产阻力），做有害功或损失功。 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。 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： 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：

二、机构力分析的任务和自的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。自的：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。自的：1）设计新机械一一据其工作载荷确定所需原动机的最小功率：2）改进旧机械一一据其原动机最小功率确定能克服的最大负载

二、机构力分析的任务和目的 2）确定平衡力及平衡力矩 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。 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。 1、确定运动副中的反力

s 4-2运动副中的摩擦和自锁

§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

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：Fr21 = f Fn21FN21V121f——为移动副中的摩擦因数FalFFn21——反向反力： Fn21 =G反向反力与摩擦面的形状有关

一、移动副中的摩擦和自锁 1、摩擦力的确定 滑块在平面上受力F 的作用向右移动时，受力分析如图。 Ff21 = f FN21 f ——为移动副中的摩擦因数 1）平面摩擦 FN21 = G G FN21 F v12 2 1 摩擦力： Ff21 FN21 ——反向反力： 反向反力与摩擦面的形状有关

一、移动副中的摩擦和自锁GAA1、摩擦力的确定当量摩擦系数2）槽面摩擦反向反力：Fn21=G/sin0G摩擦力：F21 =fFN21 =sinesing3）半圆柱面摩擦(k=1~元/2)Fn21= kfG,反向反力：F21=fFN21=kfG = f,G摩擦力：N21F21 = fFN21=f,G移动副中摩擦力计算通式一归一化为平面摩擦

一、移动副中的摩擦和自锁 1、摩擦力的确定 Ff21 = 𝒇𝑭𝑵𝟐𝟏 = 𝒇 𝑮 𝒔𝒊𝒏𝜽 = 𝒇 𝒔𝒊𝒏𝝑 摩擦力： 𝑮 = 𝒇𝒗𝑮 反向反力： 1 2  G  FN21/2 FN21/2 F Ff21 2）槽面摩擦 FN21= G / sinθ 3）半圆柱面摩擦 FN21= k f G，（k = 1~π/2） G FN21 2 1 反向反力： 摩擦力： Ff21 = 𝒇𝑭𝑵𝟐𝟏 = 𝒌𝒇𝑮 = 𝒇𝒗𝑮 Ff21 = f FN21= f 移动副中摩擦力计算通式: vG ——归一化为平面摩擦 当量摩擦系数