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文档简介

1、,模块四：任务1 车削时车刀刀尖受力计算,【目的与要求】 1 、了解空间力系的概念；建立空间直角坐标系。 2、了解交于一点且互相垂直的空间三力的合成方法。,一、任务描述,如图1-4-1所示.在车床上车削工件外圆时，车刀刀尖受工件材料切削阻力作用，用测力计测得径向力Fx=4.5 kN轴向力Fy=6.3 kN，圆周力Fz =18 kN。试求刀尖所受合力的大小以及它与工件径向x轴、轴向y轴、切向z轴的夹角。,二、任务分析：,由前面所学知识可知，同一平面上的多个力可以合成为一个力。如图1-4-1所示车刀在切削时刀尖受到了相交于一点的三个力的作用，虽不在同一个平面内，但三个力相互垂直，就好像是通过长方体

2、某一顶点的三条棱边。由于相交两直线确定一平面，因此我们可以先将三中的任意两力合成为一个力，此合力也一定通过刀尖并与三力中的另外一个力共面，可以再次合成，从而得到最终的合力。至于合力的方向即各轴的夹角，在计算出合力的大小后通过几何关系计算即可得出。,三、知识链接：,1、空间一般力系：各力的作用线不全在同一平面内且任意分布的力系。也称空间任意力系。所谓任意分布是指各力的作用线既不完全相交也不完全相互平行。物体受空间一般力系作用是物体受力最一般的情况，在工程实际中很普遍。,2020/7/28,5,车床主轴,手摇钻,飞行的飞机,空间任意力系,空间平行力系,空间汇交力系,空间力系是工程实际中常用的一种力

3、系，应用广泛，如减速器中的输入轴、齿轮的轮齿、许多刀具的受力都是空间力系作用的实例子。,2、交于一点且互相垂直的三力的合成 如图1-4-1b利用平行四边形法则求得Fx与Fy的合力Fxy. 再利用平行四边形法则求得Fx与Fy的合力F，即为Fx、Fy、Fz三个力的 合力，显然，合力也作用于o点。合力F的大小为： 合力F的方位可用它的分力Fx、Fy、Fz的夹角、称为方位角。,四、任务实施：,1确定车刀刀尖为研究对象，以工件主轴为水平轴建立如图1-4-1所示空间直角坐标系。 2进行刀尖受力分析。 3用力直角平行六面体法则求合力F。 以三力Fx、Fy、Fz为棱边作一直角平行六面体，则此六面体的对角线即为三力的合力F。 4求力F与工件径向z轴、轴向y轴、切向z轴的夹角。 力F与z轴的夹角用表示，则cos=Fx/F=0.23，即=76. 70。 力F与y轴的夹角用表示，则cos=0.321，即= 71. 28。 力F与z轴的夹角用表示，则,cos=0. 92，即=23. 07。,小结： 空间力系是

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