第七章机械动力学

第6章机械动力学，第1节概述1。机械动力学的研究内容和意义运动的传递和转化必须伴随努力的传递和转化。在工作过程中，机械受到不同力的影响，从而影响机械的运动。同时，机械运动也影响机械力。机械系统中力和运动的相互作用决定了机械的工作状态。机械动力学研究运动中的机械力和各种力作用下的机械运动，分析和评价机械动态性能，研究提高机械动态性能的措施。这是机械系统分析和设计的一个非常重要的内容。第7章机械动力学第6章机械动力学摩擦总是存在于机械运动中。运动副中的摩擦是有害的阻力。它不仅造成动力的浪费和机械效率的降低，而且造成运动副元件的磨损，削弱零件的强度，导致机械运动精度和工作可靠性降低，缩短机械的使用寿命。研究机械中的摩擦及其对机械运行和效率的影响，通过合理设计提高机械运行性能和机械效率，是机械动力学分析的重要内容。第6章机械动力学。机械系统通常由原动机、传动系统和执行系统组成。一般来说，主要元件的运动是不均匀的，其运动规律取决于质量、惯性矩和作用在机器上的各种外力。假设主元匀速运动分析的局限性不同于实际情况。这一假设适用于低速和轻载机器。对于高速、重载和高质量的机械，这种分析误差可能直接影响设计的安全性和可靠性。当机器在实际工作条件下运转时，大多数机械系统的主轴速度会波动。速度波动过大会影响机器的正常运行，增加运动副的动载荷，加剧运动副的磨损，降低机器的工作精度和传动效率，缩短机器的使用寿命，激发机器的振动，产生噪音等。考虑到部件惯性力的重要性，本章讨论的问题是摩擦和效率)机构、机械平衡、机械实际运动规律分析和速度波动调节。考虑到部件惯性力的重要性，2。作用在机械上的力被分为驱动力根据力对机械的影响驱动机械，力作用线和部件运动速度方向之间的夹角为锐角。与部件角速度方向一致的力矩称为驱动力矩。驱动力类型的例子有恒定重力Fd C位移函数弹簧力FDFD (S)，内燃机驱动力矩MDMD (S)速度函数电机驱动力矩MDMD()，考虑到分力惯性力的重要性，阻力-力作用线和分力运动速度方向夹角为钝角。与该分量的角速度方向相反的力矩称为阻力。工作阻力类型的例子包括恒载起重机、车床、曲柄压力机、活塞压缩机、鼓风机、离心泵、捏合机和球磨机。考虑到惯性力分量的重要性，约束力作用在运动副上作用在运动副元件上的力。对于机构来说，约束反力是内力；对于构件来说，约束反作用力是外力。附加动态压力仅由惯性力(力矩)引起的约束反作用力。约束反作用力的类型是法向力(法向分力)-垂直于运动副元件表面的不做功的约束反作用力。切向力-与运动副的元素表面相切的摩擦力。总反作用力)-约束反作用力，包括摩擦力。考虑到部件惯性力的重要性，机器1的第二部分中的摩擦力和效率。机构中的摩擦阻止了构成运动对的两个部件的相对运动。摩擦力是运动副反作用力的一个分量。，考虑到分量惯性力的重要性，(1)移动副中的摩擦力，考虑到分量惯性力的重要性，(1)移动副中的摩擦力，斜率摩擦力1。滑块等速上升总反作用力r 21 qr21p0水平驱动力pqtan()，考虑到分量惯性力的重要性，(1)移动副中的摩擦力，2。滑块的总反作用力R 21 QR 21P0水平阻力PQTAN()以相同的速度减小，并且斜坡摩擦力考虑了分惯性力的重要性。(2)螺旋副中的摩擦螺旋副为空间运动副，其接触面为螺旋面。当轴向载荷Q施加在螺杆和螺母的螺纹之间时，当螺杆或螺母被拧紧时，在螺旋表面之间将产生摩擦力。螺旋副的摩擦分析可以简化为斜率摩擦分析。考虑到分量惯性力的重要性，1。在螺旋对的矩形螺纹中的摩擦力，当螺母通过TANL/DZP/D拧紧时，施加在螺旋中间直径上的圆周力是PQTAN()。拧紧螺母所需的驱动扭矩为mdpd/2qtan () d/2。考虑到分量惯性力的重要性，当螺母沿力q的方向以恒定的速度向下移动时，即螺母被松开时，施加在螺杆中间直径上以保持螺母恒速滑动的圆周力为pqtan()。松开螺母时，维护扭矩为MDPD/2夸脱()d/2。考虑到构件惯性力的重要性，当三角形螺纹的摩擦力矩大于矩形螺纹时，适合连接和紧固，而矩形螺纹的摩擦力矩较小，效率较高，适合动力传动场合。速度波动的有害影响，(3)旋转副中的摩擦，(1)径向轴颈中的摩擦，速度波动的有害影响，(3)旋转副中的摩擦，(2)推力轴颈中的摩擦，速度波动的有害影响，(4)高副中的摩擦，速度波动的有害影响，(5)考虑摩擦的机构静态分析当考虑摩擦的机构静态分析时，旋转副中的反作用力不通过旋转中心，而是切入摩擦圆；移动副中的反作用力不垂直于移动方向，而是偏离接触表面的法线方向的摩擦角。对于受力相对简单的平面连杆机构，掌握旋转副和移动副总反力的确定方法，在考虑摩擦力的情况下，进行平面连杆机构的静力分析并不困难。考虑运动副摩擦的静态分析示例1，示例1知道机构的每个部件的尺寸、每个旋转副的半径r和等效摩擦系数fv、作用在部件3上的工作阻力g及其作用位置，并且计算作用在曲柄1上的驱动扭矩Md(不包括每个部件的重力和惯性力)。解决方案(1)基于已知条件，制作摩擦圆，并给出考虑运动副摩擦的静态分析实例1。在示例1中，机构的每个部件的尺寸、每个旋转副的半径R和等效摩擦系数fv、作用在部件3上的工作阻力G及其作用位置是已知的，并且作用在曲柄1上的驱动扭矩Md(不包括每个部件的重力和惯性力)被计算。解决方案，(2)作为两个力杆的反作用力的作用线，考虑运动副摩擦的静态分析示例1。在示例1中，机构的每个部件的尺寸、每个旋转副的半径R和等效摩擦系数fv、作用在部件3上的工作阻力G及其作用位置是已知的，并且作用在曲柄1上的驱动扭矩Md(不包括每个部件的重力和惯性力)被计算。解，(3)分析其他部件的受力情况，(1)考虑运动副摩擦的静态分析实例，(4)力平衡矢量方程的公式，GR23R430 ?方向 、力选择标度f (NMM)映射、考虑运动副摩擦的静态分析示例1、r21r23,mdfbcl r23fbc、考虑运动副摩擦的静态分析示例2、示例2机构的每个部件的已知尺寸、每个旋转副的半径r、等效摩擦系数fv和摩擦角、作用在部件3上的工作阻力为fr、作用在曲柄1上的平衡力Fb(不包括重力和ea的惯性力解，(2)作为两个力杆的反作用力的作用线，考虑运动副摩擦的静态分析例2，(3)分析其他部件的应力状态。示例2给定机构的每个部件的尺寸、每个旋转副的半径R、等效摩擦系数fv和摩擦角，作用在部件3上的工作阻力是Fr，并且作用在曲柄1上的平衡力Fb(不包括每个部件的重力和惯性力)被计算。解决方案，考虑运动副摩擦的静态分析示例2，(4)列出力平衡矢量方程，FrR43R230 ?方向 ,力度f (NMM)选择映射，静态分析例2考虑运动副摩擦，(4)力平衡矢量方程，R21R41Fb0 ?方向 , FB=FDA，力分析图解法求解程序，机构力分析图解法求解程序总结(1)准确绘制机构运动图和基本杆组图；(2)从两点力分量的起点判断其应力状态；(3)判断部件之间的相对速度和相对角速度；(4)考虑摩擦时，根据副反力的判断准则，确定构件之间的作用力方向；利用三力平衡条件或力偶平衡条件，确定相关构件的应力方向；(5)选择合适的力标度F (NMM)，列出力平衡矢量方程，并使用该方程作为部件的力封闭多边形，以确定未知力的大小和方向。在机械效率和自锁的概念工程中，克服工作阻力所做的功与输入功之比称为机械效率。这是衡量机器有效利用输入功率的重要性能指标。在质量恒定的机械系统稳定运行期间，Ad=Ar Af机械效率，速度波动的有害影响，瞬时功率用来表示理想机械的100% q0vq/fvf1或vq/vff/q0qvq/f0vf1或vq/vf0/qf0/fq/q01