机械原理第四章动态静力分析.ppt

第四章 平面机构的动态静力分析,4.1 机构力分析的目的和方法,4.2 机构动态静力分析的基本原理,目录,4.3 级机构的动态静力分析,4.1 机构力分析的目的和方法,作用在机械上的力,驱动力：动力机施于机构主动件上的力 是作正功的力（输入功）,有效阻力（生产阻力：机器所完成的工艺动作所要克服的力（输出功）,介质阻力：一般很小，常忽略,重力：作用在构件的重心，一个运动循环中重力的功为零。,惯性力：由于构件的变速运动而产生的。,运动副反力,机构动态静力分析的目的和方法,目的 确定运动副反力 求平衡力为了维持主动件按给定的运动规律运动时需加于机械上的力 假定在主动件等速回转情况下，作用在主动件上的驱动力或从动件上的生产阻力 方法动态静力分析 根据达伦贝尔（达朗伯）原理，将惯性力作为假想的外力加在构件上，可用静力学方法进行力分析，称为动态静力分析,作用在机械上的力：驱动力、生产阻力、重力、 惯性力、运动副反力,（达朗伯原理）,4.2 机构动态静力分析的基本原理,注意两个问题： 1.运动副反力的未知要素与运动副类型有关； 2.运动副反力对整个机构来说是内力。,4.2 机构动态静力分析的基本原理,1.运动副中反力的未知要素,大小,方向,作用点,结论：一个低副中的反力含有2个未知要素 一个高副中的反力含有1个未知要素,每个构件的静力平衡方程有三个,n个构件用Pl个低副和Ph个高副连接，杆组的静定条件,基本杆组即为静定杆组,2.杆组的静定条件,若杆组中只有低副，则静定条件为：,机构动态静力分析的步骤,1）将机构按主动件、机架及基本杆组进行拆分； 2）从主动件开始进行运动分析； 3）计算各构件的惯性力及惯性力矩； 4）从外力已知的杆组开始，依次对各杆组进行动态静力分析，求出各运动副反力； 5）对平衡力作用的构件进行分析，求出平衡力。,43 级机构的动态静力分析,约定,RRR杆组,求1、2、3点的运动副反力 规定内运动副反力为构件1对构件2的作用力,整个杆组平衡，对一点取矩：,构件2平衡对3点取矩：,令,解得,整个杆组力平衡,2构件力平衡,程序中各符号的表示方法,外力作用点: NN1,NN2,NEXF 质心点：NS1,NS2 惯性力：FI( ) 外力： F( ) 运动副反力：FR( ),RRP杆组,构件1平衡对3点取矩：,整个杆组平衡，力在导路方向投影,barf(n1,ns1,nn1,k1,p,ap,e,fr,tb),运动副点号,构件质心点号,外力作用点号,构件号,不赋值,rrrf(n1,n2,n3,ns1,ns2,nn1,nn2,nexf,k1,k2,p,vp,ap,e,fr),运动副点号,构件质心点号,外力作用点号,工艺阻力作用点号,构件号,不赋值,rrpf(n1,n2,n3,ns1,ns2,nn1,nn2,nexf,k1,k2,p,vp,ap,t,e,fr),运动副点号,构件质心点号,外力作用点号,工艺阻力作用点号,构件号,不赋值,移动副理作用点号,导路上参考点,六杆机构动态静力分析例,工艺阻力为水平方向，作用于6点，滑块向右移动时其值为5000N，相左移动时其值为零。,需调用的子程序 1调用rrpf子程序求5点，6点和移动副的运动副反力,3 调用bark子程序求1点的运动副反力及平衡力矩,2调用rrrf子程序求2点、3点及4点的运动副反力,从外力已知的杆组开始，依次对各杆组进行动态静力分析，求出各运动副反力 对平衡力作用的构件进行分析，求出平衡力,实,5,10,6,9,6,0,6,6,4,5,p vp ap t e fr,实,3,2,4,7,8,