《機(jī)械原理》第九章-平面機(jī)構(gòu)的力分析解讀課件

第九章平面機(jī)構(gòu)的力分析§9-1研究機(jī)構(gòu)力分析的目的和方法§9-2構(gòu)件慣性力的確定§9-3運(yùn)動(dòng)副中摩擦力的確定§9-4不考慮摩擦力的機(jī)構(gòu)力分析§9-5速度多邊形杠桿法§9-6考慮摩擦力的機(jī)構(gòu)力分析第九章平面機(jī)構(gòu)的力分析§9-1研究機(jī)構(gòu)力分析的目的和方法1Md

作用在機(jī)械構(gòu)件上的力常見到的有：驅(qū)動(dòng)力、阻力、運(yùn)動(dòng)副中的反力、重力和慣性力。

PrGF慣NF摩G′§9-1機(jī)構(gòu)力分析的目的和方法一、作用于機(jī)構(gòu)中力的分類Md作用在機(jī)械構(gòu)件上的力常見到的有：驅(qū)動(dòng)力、阻力、運(yùn)動(dòng)2按力對運(yùn)動(dòng)的影響分類（1）驅(qū)動(dòng)力—驅(qū)使機(jī)械運(yùn)動(dòng)，力作用線與構(gòu)件運(yùn)動(dòng)速度方向夾角為銳角。與構(gòu)件角速度方向一致的力矩稱為驅(qū)動(dòng)力矩。驅(qū)動(dòng)功、輸入功————正值（W>0)。（2）阻力—阻礙機(jī)械運(yùn)動(dòng)，力作用線與構(gòu)件運(yùn)動(dòng)速度方向夾角為鈍角。與構(gòu)件角速度方向相反的力矩稱為阻力矩。

阻抗功——負(fù)值（W<0)

阻力類型

有效(工作)阻力—機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中為完成有益工作而必須克服的生產(chǎn)阻力?？朔俗枇λ龅墓ΨQ為有效功或輸出功。有害阻力—機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所受到的非生產(chǎn)性無用阻力?？朔俗枇λ龅墓ΨQ為損耗功。按力對運(yùn)動(dòng)的影響分類3作用在運(yùn)動(dòng)副中的力（3）運(yùn)動(dòng)副反力（反力）—當(dāng)機(jī)構(gòu)受到外力作用時(shí)，在運(yùn)動(dòng)副中產(chǎn)生的反作用力稱為運(yùn)動(dòng)副反力（反力）。對機(jī)構(gòu)而言，約束反力是內(nèi)力；對構(gòu)件而言，約束反力是外力。

約束反力類型法向力（正壓力）—與運(yùn)動(dòng)副兩元素的相對運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以該力不作功。切向力（摩擦力）—切于運(yùn)動(dòng)副元素表面的摩擦力。（4）重力重力通常比其他力小得多，在很多情況下可忽略不計(jì)。

（5）慣性力：一種虛擬加在有變速運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上的力。當(dāng)構(gòu)件加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的慣性力是阻力；當(dāng)構(gòu)件減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的慣性力是驅(qū)動(dòng)力。作用在運(yùn)動(dòng)副中的力4目的：1）.確定運(yùn)動(dòng)副中的反力

特點(diǎn)：對整個(gè)機(jī)械來說是內(nèi)力；對構(gòu)件來說則是外力。目的：計(jì)算構(gòu)件的強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)副中的摩擦、磨損；確定機(jī)械的效率；研究機(jī)械的動(dòng)力性能。二、研究機(jī)構(gòu)力分析的目的和方法目的：二、研究機(jī)構(gòu)力分析的目的和方法52）.確定機(jī)構(gòu)需加的平衡力(或平衡力矩)

定義：指與作用在機(jī)械上的已知外力，以及當(dāng)該機(jī)械按給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)其構(gòu)件的慣性力相平衡的未知外力(或外力矩)。

目的：確定機(jī)械工作時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)功率或能承受的最大載荷等必要的數(shù)據(jù)。或由原動(dòng)機(jī)的功率來確定機(jī)械所能克服的最大生產(chǎn)阻力。2）.確定機(jī)構(gòu)需加的平衡力(或平衡力矩)6靜力分析：

凡不計(jì)慣性力而只考慮靜載荷的條件下對機(jī)械進(jìn)行的力分析稱為靜力分析。或：凡不計(jì)動(dòng)載荷而只考慮靜載荷的條件下對機(jī)械進(jìn)行的力分析稱為靜力分析。

慣性力可忽略不計(jì)，適用于低速機(jī)械。動(dòng)力分析：

凡同時(shí)考慮慣性、慣性力和靜載荷而對機(jī)械進(jìn)行的力分析稱為動(dòng)力分析。或：凡同時(shí)考慮動(dòng)載荷和靜載荷的條件下對機(jī)械進(jìn)行的力分析稱為動(dòng)力分析。靜力分析：7動(dòng)態(tài)靜力分析：

根據(jù)理論力學(xué)中的達(dá)朗伯原理，假想地將慣性力加在產(chǎn)生該慣性力的構(gòu)件上，則在慣性力和所有的其他外力作用下，該機(jī)構(gòu)或其中構(gòu)件都可以認(rèn)為是處于靜力平衡狀態(tài)，因此可以用靜力學(xué)的方法進(jìn)行計(jì)算，這種動(dòng)力計(jì)算稱為動(dòng)態(tài)靜力分析。慣性力不能忽略，適用于高速、重型機(jī)械。方法：圖解法和解析法。圖解法：概念清楚、直觀，也有一定精度。解析法：精度高，但不直觀。動(dòng)態(tài)靜力分析：8§9-2構(gòu)件慣性力的確定一、構(gòu)件慣性力的計(jì)算1.作平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件2.作平面移動(dòng)的構(gòu)件3.繞質(zhì)心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件4.繞非質(zhì)心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件§9-2構(gòu)件慣性力的確定一、構(gòu)件慣性力的計(jì)算91.作平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件把慣性力和慣性力矩合成一個(gè)慣性力，其偏離質(zhì)心距離為h1.作平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件把慣性力和慣性力矩合成一個(gè)慣性力，其10繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件3.回轉(zhuǎn)軸線通過構(gòu)件質(zhì)心4.回轉(zhuǎn)軸線不通過質(zhì)心SMi=-Jsαs(αs

=0或αs

≠0)Fi=0αMiSFihFi＇Mi=-Jsαs

Fi=-mas

其中：h=Mi/FiMi=0Fi=-mas(as=0或as≠0)2.作平面移動(dòng)的構(gòu)件二、質(zhì)量代換法（略）繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件4.回轉(zhuǎn)軸線不通過質(zhì)心SMi=11構(gòu)件運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)表9-1平面移動(dòng)繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)繞非質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)表9-112補(bǔ)：作機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析時(shí)用到的力學(xué)知識（1）二力桿平衡的條件：構(gòu)件在兩個(gè)力作用下平衡的條件：是此兩力在兩作用點(diǎn)的連線上，并且大小相等，方向相反。（2）三力桿平衡條件：構(gòu)件在同一平面內(nèi)三個(gè)不平行力作用下平衡的條件：是此三力的作用線必定匯交于一點(diǎn)，且此三力組成封閉的矢量三角形。補(bǔ)：作機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析時(shí)用到的力學(xué)知識13平面低副：移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副由于元素間的相對運(yùn)動(dòng)通常是滑動(dòng)，所以只有滑動(dòng)摩擦。平面高副：點(diǎn)、線由于高副元素間的相對運(yùn)動(dòng)是滾動(dòng)或者滾動(dòng)兼滑動(dòng)，所以可能產(chǎn)生滾動(dòng)摩擦或滑動(dòng)摩擦，或兩者同時(shí)存在，一般滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小，通常只考慮滑動(dòng)摩擦。

§9-3運(yùn)動(dòng)副中摩擦力的確定

F12----表示構(gòu)件1對構(gòu)件2的力F21-----表示構(gòu)件2對構(gòu)件1的力。速度、角速度等類似。平面低副：移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副§9-3運(yùn)動(dòng)副中摩擦力的確14一、移動(dòng)副中的摩擦力1.平面移動(dòng)副中的摩擦力f---摩擦系數(shù)摩擦角：總反力和法向反力之間的夾角。一、移動(dòng)副中的摩擦力1.平面移動(dòng)副中的摩擦力f---摩擦系15結(jié)論：(1)摩擦角與摩擦系數(shù)一一對應(yīng)，j

=arctgf；(2)總支反力RBA永遠(yuǎn)與運(yùn)動(dòng)方向成90°+j

角。(3)用與j的關(guān)系，判斷構(gòu)件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：1)b<j，減速運(yùn)動(dòng)直至靜止或不動(dòng)。自鎖2)b＝j(luò)，保持狀態(tài)不變3)b>j，滑塊1加速運(yùn)動(dòng)自鎖：這種不管驅(qū)動(dòng)力多大，由于摩擦力的作用而使機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象稱為自鎖。結(jié)論：自鎖：這種不管驅(qū)動(dòng)力多大，由于摩擦力的作用而使機(jī)構(gòu)不能162.楔形面移動(dòng)副中的摩擦說明：(1)fΔ概念的引入，將楔形摩擦轉(zhuǎn)換成平面摩擦；(2)fΔ>f，在需增加摩擦力的場合用；(3)fΔ=tgjΔ,總支反力RBA永遠(yuǎn)與運(yùn)動(dòng)方向成90°+jΔ角。例1Qθθ122.楔形面移動(dòng)副中的摩擦說明：Qθθ1217二、轉(zhuǎn)動(dòng)副中的摩擦力軸頸：軸安裝在軸承中的部分稱為軸頸。徑向軸頸：載荷沿其半徑方向，其摩擦稱為軸頸摩擦。止推軸頸：載荷沿其軸線方向，其摩擦稱為軸端摩擦。徑向軸頸止推軸頸二、轉(zhuǎn)動(dòng)副中的摩擦力軸頸：軸安裝在軸承中的部分稱為軸頸。徑向181.徑向軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)副中的摩擦力設(shè)r為軸頸半徑，Q為徑向載荷，M為驅(qū)動(dòng)力矩。摩擦力力矩Mf：軸承支反力：1.徑向軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)副中的摩擦力設(shè)r為軸頸半徑，Q為徑向載荷，19求總反力可按下述三條原則求出：（1）總反力RBA與載荷Q的大小相等，方向相反；（2）總反力RBA始終切于摩擦圓；（3）總反力RBA對軸徑軸心O的力矩Mf的方向與軸徑A相對于軸承B的角速度ωAB的方向相反。Q與M合并1)h<r，自鎖2)h＝r，保持3)h>r，加速摩擦圓：以軸徑中心O為圓心，為半徑所作的圓。求總反力可按下述三條原則求出：Q與M合并1)h<r20例2偏心夾具的自鎖條件應(yīng)滿足的條件：由幾何關(guān)系得：（1）將s、s1的值帶入(1)式可得偏心夾具的自鎖條件為：例2偏心夾具的自鎖條件應(yīng)滿足的條件：由幾何關(guān)系得：（121力分析圖解法步驟解題步驟小結(jié)⑴準(zhǔn)確畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖及各基本桿組圖⑵從二力構(gòu)件入手，判斷其受力狀況⑶判斷構(gòu)件之間的相對角速度⑷根據(jù)考慮摩擦?xí)r運(yùn)動(dòng)副總反力的判定準(zhǔn)則，確定構(gòu)件之間的作用力方向；利用三力平衡條件或力偶平衡條件，確定相關(guān)構(gòu)件的受力方向⑸選擇合適的力比例尺F(Nmm)，列出力平衡向量方程，并根據(jù)該方程作構(gòu)件受力的力封閉多邊形，確定未知力的大小和方向力分析圖解法步驟解題步驟小結(jié)22例1':如圖所示為一四桿機(jī)構(gòu)。曲柄1為主動(dòng)件，在力矩M1的作用下沿w1方向轉(zhuǎn)動(dòng)，試求轉(zhuǎn)動(dòng)副B及C中作用力的方向線的位置。（解題時(shí)不考慮構(gòu)件的自重及慣性力。）解：在不計(jì)摩擦?xí)r，各轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)情況連桿2受拉力。B例3例1':如圖所示為一四桿機(jī)構(gòu)。曲柄1為主動(dòng)件，在力矩M1的作232.軸端摩擦---了解軸用以承受軸向力的部分稱為軸端。2.軸端摩擦---了解24§9-4不考慮摩擦力的機(jī)構(gòu)力分析一、動(dòng)態(tài)靜力法的應(yīng)用及靜定條件

靜定條件：該構(gòu)件組所能列出的獨(dú)立的力平衡方程式的數(shù)目＝構(gòu)件組中所有未知要素的數(shù)目。力包括：大小、方向和作用點(diǎn)?！?-4不考慮摩擦力的機(jī)構(gòu)力分析一、動(dòng)態(tài)靜力法的應(yīng)用及靜定25對每一個(gè)活動(dòng)構(gòu)件存在2個(gè)力平衡方程和一個(gè)力矩平衡方程，整個(gè)機(jī)構(gòu)可列出3n個(gè)方程（1）轉(zhuǎn)動(dòng)副：作用點(diǎn)已知，大小和方向不知。（2）移動(dòng)副：方向已知，大小和作用點(diǎn)不知。低副PL

（3）平面高副：作用點(diǎn)和方向已知，大小不知。高副PH

個(gè)未知量該構(gòu)件組的靜定條件為：在計(jì)算運(yùn)動(dòng)副反力時(shí)：對每一個(gè)活動(dòng)構(gòu)件存在2個(gè)力平衡方程和一個(gè)力矩平衡方程，整個(gè)機(jī)26進(jìn)行機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析的一般步驟：1）先對機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，確定各構(gòu)件的慣性力和慣性力矩，并把它們視為外力和力矩加于產(chǎn)生這些慣性力的構(gòu)件上。2）根據(jù)靜定條件將機(jī)構(gòu)分解為若干個(gè)桿組和平衡力作用的構(gòu)件，進(jìn)行力的分析。其順序從作用有已知外力的桿組開始，逐一求出各桿組中的運(yùn)動(dòng)副反力。3）最后計(jì)算加于原動(dòng)件上的平衡力或平衡力矩及其所作用的構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)副反力。二、實(shí)例進(jìn)行機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析的一般步驟：二、實(shí)例27例5求作用在E點(diǎn)沿已知方向xx的平衡力Fb以及各運(yùn)動(dòng)副中的反力例5求作用在E點(diǎn)沿已知方向xx的平衡力Fb以及各運(yùn)動(dòng)副中28例6例629第九章平面機(jī)構(gòu)的力分析§9-1研究機(jī)構(gòu)力分析的目的和方法§9-2構(gòu)件慣性力的確定§9-3運(yùn)動(dòng)副中摩擦力的確定§9-4不考慮摩擦力的機(jī)構(gòu)力分析§9-5速度多邊形杠桿法§9-6考慮摩擦力的機(jī)構(gòu)力分析第九章平面機(jī)構(gòu)的力分析§9-1研究機(jī)構(gòu)力分析的目的和方法30Md

作用在機(jī)械構(gòu)件上的力常見到的有：驅(qū)動(dòng)力、阻力、運(yùn)動(dòng)副中的反力、重力和慣性力。

PrGF慣NF摩G′§9-1機(jī)構(gòu)力分析的目的和方法一、作用于機(jī)構(gòu)中力的分類Md作用在機(jī)械構(gòu)件上的力常見到的有：驅(qū)動(dòng)力、阻力、運(yùn)動(dòng)31按力對運(yùn)動(dòng)的影響分類（1）驅(qū)動(dòng)力—驅(qū)使機(jī)械運(yùn)動(dòng)，力作用線與構(gòu)件運(yùn)動(dòng)速度方向夾角為銳角。與構(gòu)件角速度方向一致的力矩稱為驅(qū)動(dòng)力矩。驅(qū)動(dòng)功、輸入功————正值（W>0)。（2）阻力—阻礙機(jī)械運(yùn)動(dòng)，力作用線與構(gòu)件運(yùn)動(dòng)速度方向夾角為鈍角。與構(gòu)件角速度方向相反的力矩稱為阻力矩。

阻抗功——負(fù)值（W<0)

阻力類型

有效(工作)阻力—機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中為完成有益工作而必須克服的生產(chǎn)阻力。克服此阻力所做的功稱為有效功或輸出功。有害阻力—機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所受到的非生產(chǎn)性無用阻力?？朔俗枇λ龅墓ΨQ為損耗功。按力對運(yùn)動(dòng)的影響分類32作用在運(yùn)動(dòng)副中的力（3）運(yùn)動(dòng)副反力（反力）—當(dāng)機(jī)構(gòu)受到外力作用時(shí)，在運(yùn)動(dòng)副中產(chǎn)生的反作用力稱為運(yùn)動(dòng)副反力（反力）。對機(jī)構(gòu)而言，約束反力是內(nèi)力；對構(gòu)件而言，約束反力是外力。

約束反力類型法向力（正壓力）—與運(yùn)動(dòng)副兩元素的相對運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以該力不作功。切向力（摩擦力）—切于運(yùn)動(dòng)副元素表面的摩擦力。（4）重力重力通常比其他力小得多，在很多情況下可忽略不計(jì)。

（5）慣性力：一種虛擬加在有變速運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上的力。當(dāng)構(gòu)件加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的慣性力是阻力；當(dāng)構(gòu)件減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的慣性力是驅(qū)動(dòng)力。作用在運(yùn)動(dòng)副中的力33目的：1）.確定運(yùn)動(dòng)副中的反力

特點(diǎn)：對整個(gè)機(jī)械來說是內(nèi)力；對構(gòu)件來說則是外力。目的：計(jì)算構(gòu)件的強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)副中的摩擦、磨損；確定機(jī)械的效率；研究機(jī)械的動(dòng)力性能。二、研究機(jī)構(gòu)力分析的目的和方法目的：二、研究機(jī)構(gòu)力分析的目的和方法342）.確定機(jī)構(gòu)需加的平衡力(或平衡力矩)

定義：指與作用在機(jī)械上的已知外力，以及當(dāng)該機(jī)械按給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)其構(gòu)件的慣性力相平衡的未知外力(或外力矩)。

目的：確定機(jī)械工作時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)功率或能承受的最大載荷等必要的數(shù)據(jù)。或由原動(dòng)機(jī)的功率來確定機(jī)械所能克服的最大生產(chǎn)阻力。2）.確定機(jī)構(gòu)需加的平衡力(或平衡力矩)35靜力分析：

凡不計(jì)慣性力而只考慮靜載荷的條件下對機(jī)械進(jìn)行的力分析稱為靜力分析?；颍悍膊挥?jì)動(dòng)載荷而只考慮靜載荷的條件下對機(jī)械進(jìn)行的力分析稱為靜力分析。

慣性力可忽略不計(jì)，適用于低速機(jī)械。動(dòng)力分析：

凡同時(shí)考慮慣性、慣性力和靜載荷而對機(jī)械進(jìn)行的力分析稱為動(dòng)力分析?；颍悍餐瑫r(shí)考慮動(dòng)載荷和靜載荷的條件下對機(jī)械進(jìn)行的力分析稱為動(dòng)力分析。靜力分析：36動(dòng)態(tài)靜力分析：

根據(jù)理論力學(xué)中的達(dá)朗伯原理，假想地將慣性力加在產(chǎn)生該慣性力的構(gòu)件上，則在慣性力和所有的其他外力作用下，該機(jī)構(gòu)或其中構(gòu)件都可以認(rèn)為是處于靜力平衡狀態(tài)，因此可以用靜力學(xué)的方法進(jìn)行計(jì)算，這種動(dòng)力計(jì)算稱為動(dòng)態(tài)靜力分析。慣性力不能忽略，適用于高速、重型機(jī)械。方法：圖解法和解析法。圖解法：概念清楚、直觀，也有一定精度。解析法：精度高，但不直觀。動(dòng)態(tài)靜力分析：37§9-2構(gòu)件慣性力的確定一、構(gòu)件慣性力的計(jì)算1.作平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件2.作平面移動(dòng)的構(gòu)件3.繞質(zhì)心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件4.繞非質(zhì)心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件§9-2構(gòu)件慣性力的確定一、構(gòu)件慣性力的計(jì)算381.作平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件把慣性力和慣性力矩合成一個(gè)慣性力，其偏離質(zhì)心距離為h1.作平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件把慣性力和慣性力矩合成一個(gè)慣性力，其39繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件3.回轉(zhuǎn)軸線通過構(gòu)件質(zhì)心4.回轉(zhuǎn)軸線不通過質(zhì)心SMi=-Jsαs(αs

=0或αs

≠0)Fi=0αMiSFihFi＇Mi=-Jsαs

Fi=-mas

其中：h=Mi/FiMi=0Fi=-mas(as=0或as≠0)2.作平面移動(dòng)的構(gòu)件二、質(zhì)量代換法（略）繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件4.回轉(zhuǎn)軸線不通過質(zhì)心SMi=40構(gòu)件運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)表9-1平面移動(dòng)繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)繞非質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)表9-141補(bǔ)：作機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析時(shí)用到的力學(xué)知識（1）二力桿平衡的條件：構(gòu)件在兩個(gè)力作用下平衡的條件：是此兩力在兩作用點(diǎn)的連線上，并且大小相等，方向相反。（2）三力桿平衡條件：構(gòu)件在同一平面內(nèi)三個(gè)不平行力作用下平衡的條件：是此三力的作用線必定匯交于一點(diǎn)，且此三力組成封閉的矢量三角形。補(bǔ)：作機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析時(shí)用到的力學(xué)知識42平面低副：移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副由于元素間的相對運(yùn)動(dòng)通常是滑動(dòng)，所以只有滑動(dòng)摩擦。平面高副：點(diǎn)、線由于高副元素間的相對運(yùn)動(dòng)是滾動(dòng)或者滾動(dòng)兼滑動(dòng)，所以可能產(chǎn)生滾動(dòng)摩擦或滑動(dòng)摩擦，或兩者同時(shí)存在，一般滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小，通常只考慮滑動(dòng)摩擦。

§9-3運(yùn)動(dòng)副中摩擦力的確定

F12----表示構(gòu)件1對構(gòu)件2的力F21-----表示構(gòu)件2對構(gòu)件1的力。速度、角速度等類似。平面低副：移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副§9-3運(yùn)動(dòng)副中摩擦力的確43一、移動(dòng)副中的摩擦力1.平面移動(dòng)副中的摩擦力f---摩擦系數(shù)摩擦角：總反力和法向反力之間的夾角。一、移動(dòng)副中的摩擦力1.平面移動(dòng)副中的摩擦力f---摩擦系44結(jié)論：(1)摩擦角與摩擦系數(shù)一一對應(yīng)，j

=arctgf；(2)總支反力RBA永遠(yuǎn)與運(yùn)動(dòng)方向成90°+j

角。(3)用與j的關(guān)系，判斷構(gòu)件運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：1)b<j，減速運(yùn)動(dòng)直至靜止或不動(dòng)。自鎖2)b＝j(luò)，保持狀態(tài)不變3)b>j，滑塊1加速運(yùn)動(dòng)自鎖：這種不管驅(qū)動(dòng)力多大，由于摩擦力的作用而使機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象稱為自鎖。結(jié)論：自鎖：這種不管驅(qū)動(dòng)力多大，由于摩擦力的作用而使機(jī)構(gòu)不能452.楔形面移動(dòng)副中的摩擦說明：(1)fΔ概念的引入，將楔形摩擦轉(zhuǎn)換成平面摩擦；(2)fΔ>f，在需增加摩擦力的場合用；(3)fΔ=tgjΔ,總支反力RBA永遠(yuǎn)與運(yùn)動(dòng)方向成90°+jΔ角。例1Qθθ122.楔形面移動(dòng)副中的摩擦說明：Qθθ1246二、轉(zhuǎn)動(dòng)副中的摩擦力軸頸：軸安裝在軸承中的部分稱為軸頸。徑向軸頸：載荷沿其半徑方向，其摩擦稱為軸頸摩擦。止推軸頸：載荷沿其軸線方向，其摩擦稱為軸端摩擦。徑向軸頸止推軸頸二、轉(zhuǎn)動(dòng)副中的摩擦力軸頸：軸安裝在軸承中的部分稱為軸頸。徑向471.徑向軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)副中的摩擦力設(shè)r為軸頸半徑，Q為徑向載荷，M為驅(qū)動(dòng)力矩。摩擦力力矩Mf：軸承支反力：1.徑向軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)副中的摩擦力設(shè)r為軸頸半徑，Q為徑向載荷，48求總反力可按下述三條原則求出：（1）總反力RBA與載荷Q的大小相等，方向相反；（2）總反力RBA始終切于摩擦圓；（3）總反力RBA對軸徑軸心O的力矩Mf的方向與軸徑A相對于軸承B的角速度ωAB的方向相反。Q與M合并1)h<r，自鎖2)h＝r，保持3)h>r，加速摩擦圓：以軸徑中心O為圓心，為半徑所作的圓。求總反力可按下述三條原則求出：Q與M合并1)h<r49例2偏心夾具的自鎖條件應(yīng)滿足的條件：由幾何關(guān)系得：（1）將s、s1的值帶入(1)式可得偏心夾具的自鎖條件為：例2偏心夾具的自鎖條件應(yīng)滿足的條件：由幾何關(guān)系得：（150力分析圖解法步驟解題步驟小結(jié)⑴準(zhǔn)確畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖及各基本桿組圖⑵從二力構(gòu)件入手，判斷其受力狀況⑶判斷構(gòu)件之間的相對角速度⑷根據(jù)考慮摩擦?xí)r運(yùn)動(dòng)副總反力的判定準(zhǔn)則，確定構(gòu)件之間的作用力方向；利用三力平衡條件或力偶平衡條件，確定相關(guān)構(gòu)件的受力方向⑸選擇合適的力比例尺F(Nmm)，列出力平衡向量方程，并根據(jù)該方程作構(gòu)件