1、第4章 平面機(jī)構(gòu)的力分析,第一節(jié) 機(jī)構(gòu)力分析的任務(wù)、目的和方法 第二節(jié) 構(gòu)件慣性力的確定 第三節(jié) 運(yùn)動副中摩擦力的確定 第四節(jié) 不考慮摩擦?xí)r機(jī)構(gòu)的力分析 第五節(jié) 考慮摩擦力時機(jī)構(gòu)的力分析,機(jī)械原理,Northwest A,2)根據(jù)靜定條件將機(jī)構(gòu)分解成若干個構(gòu)件組和平衡力作用的構(gòu)件;,3)從外力全部已知的構(gòu)件開始,用力圖法對全部外力已知的一個構(gòu)件或構(gòu)件組計(jì)算其運(yùn)動副反力,通過力多邊形計(jì)算構(gòu)件的平衡力及其所作用的構(gòu)件的運(yùn)動副中的反力.,二、機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析:,2.解題依據(jù):,1)當(dāng)一個或一組構(gòu)件處于平衡狀態(tài)時,作用在其上的所有外力的向量和為零; 2)當(dāng)一個或一組構(gòu)件處于平衡狀態(tài)時,作用在其上的所

2、有外力對任意點(diǎn)之矩的和為零。,二、機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析:,例題1:在如圖所示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，設(shè)已知各構(gòu)件的尺寸，曲 柄1繞其轉(zhuǎn)動中心A的轉(zhuǎn)動慣量為JA（質(zhì)心S1與A點(diǎn)重合）， 連桿2的重量G2，轉(zhuǎn)動慣量JS2（質(zhì)心S2在桿BC的1/2處）， 滑塊3的重量G3（質(zhì)心S3在C處）。原動件1以角速度1和 角加速度1順時針方向回轉(zhuǎn),作用于滑塊3上C點(diǎn)的生產(chǎn)阻 力為F,各運(yùn)動副的摩擦忽略不計(jì)。求機(jī)構(gòu)在圖示位置時各 運(yùn)動副中的反力以及需要加在構(gòu)件1上的平衡力矩Mb。,二、機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析:,解:1.對機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動分析: 選定L、v、a作機(jī)構(gòu)簡圖、速度圖、加速度圖。分別如a、b、c所示。,二、機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜

3、力分析:,2.確定各構(gòu)件的慣性力及慣性力矩（并在圖中標(biāo)出）：,2）作用在連桿2上的慣性力及慣性力矩為：,1）作用在曲柄1上的慣性力矩為：,二、機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析:,2）作用在滑塊3上的慣性力為：,二、機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析:,3.機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析：,由構(gòu)件組靜定的條件知，基本桿組都靜定。因此將機(jī)構(gòu)分解為構(gòu)件組2、3和原動件1進(jìn)行分析。,1）構(gòu)件組2、3：,d,二、機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析:,為了求出FR23,取構(gòu)件為分離體，得,2）原動件1：,A,(順時針),FR41=FR21,二、機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析:,3.例題:如圖所示為一六桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖。設(shè)已知各構(gòu)件的尺 寸，連桿2的質(zhì)量G2，轉(zhuǎn)動慣量Js2(

4、質(zhì)心S2在桿2的中點(diǎn))， 滑塊5的質(zhì)量G5（質(zhì)心在F處），其他構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動 慣量忽略不計(jì)。原動件的角速度1等速回轉(zhuǎn);作用于滑 塊5上F點(diǎn)的生產(chǎn)阻力Fr.求在圖示位置時各運(yùn)動副的反力, 以及需要加在構(gòu)件1上G點(diǎn)處沿xx方向的平衡力Fb.,二、機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析:,解:1.對機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動分析: 選定L、v、a作機(jī)構(gòu)簡圖、速度圖、加速度圖。分別如a、b、c所示。,二、機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析:,2.確定各構(gòu)件的慣性力及慣性力矩（并在圖中標(biāo)出）：,1）作用在連桿2上的慣性力及慣性力矩為：,2）作用在構(gòu)件5上的慣性力為：,二、機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析:,二、機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析:,3.機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析：,由構(gòu)件

5、組靜定的條件知，基本桿組都靜定。因此將六桿機(jī)構(gòu)分解為構(gòu)件組4、5和構(gòu)件組2、3及原動件1進(jìn)行分析。,1）構(gòu)件組4、5：,由于不考慮構(gòu)件4的質(zhì)量及轉(zhuǎn)動慣量，故構(gòu)件4為二力桿。即FR54=-FR45，且沿構(gòu)件4的方向。此時取構(gòu)件5為分離體分析其受力情況，如圖d.,二、機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析:,選定u，作力多邊形.,2）構(gòu)件組2、3：,二、機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析:,由于構(gòu)件組2、3處于平衡狀態(tài)，故,有2個未知量，故可用力多邊形求解。如圖e所示。,h,二、機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析:,再取構(gòu)件2為分離體，求FR32。由于構(gòu)件2處于平衡狀態(tài)，故F=0,(g),3）原動件1：,二、機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析:,作用在原動件1上的力有FR21、Fb、及FR61，根據(jù)構(gòu)件1處于平衡狀態(tài)，故,其中FR21=-FR12，F(xiàn)b方向線已知，沿xx線。根據(jù)構(gòu)件平衡時三力匯交于1點(diǎn)的條件可知，F(xiàn)