北京交通大学机械原理第3章.ppt
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返回目录学习指南第3章机构运动分析和动力学问题一.基本要求1) 掌握用复数矢量法对一般平面Ⅱ级机构进行运动分析;明确并理解瞬心概念,能用瞬心法对简单高、低副平面机构进行速度分析。
2) 能对一般平面机构进行动态静力分析,即确定运动副中的反力和需加于机械上的平衡力。
3) 能对移动副、螺旋副和转动副中的摩擦进行分析,并确定移动副和转动副中总反力的作用线;掌握机械效率的计算方法;理解并掌握自锁概念,能从受力观点和效率观点分析自锁的条件。
二.重点、难点指导1. 机构的运动分析本章以平面机构为对象,分别介绍了运动分析的复数矢量法和瞬心法,前者的重点是建立机构的位置、速度和加速度方程,后者的重点是瞬心位置的确定和利用瞬心进行速度分析。
(1) 为掌握用复数矢量法对平面机构进行运动分析,首先应复习好用复数表示矢量的有关方法和求导的法则;其次是熟悉建立机构位置的复数方程式,其关键是将一给定位置的机构,在取定的坐标系内,用矢量表示各构件,构成矢量封闭形,然后写出机构位置方程式,再将其对时间求导,得机构的速度方程式和加速度方程式,最后将已知数据代入,即可求得所需的运动参数。
(2) 求瞬心位置的方法有两种,一种是直接观察;一种是利用三心定理。
利用瞬心可以求两构件的角速度之比、构件的角速度和构件上某点的速度。
速度瞬心法用于平面机构的速度分析比较直观,方法简便,求速度时不受机构级别的限制,所求构件与已知构件相隔若干构件时,也可直接求得。
但这种方法用于机构加速度分析却很不方便,故瞬心法一般只用于求解机构的速度问题。
2. 机构的力分析本章介绍了机构力分析的基本方法──动态静力法,用于不考虑运动副摩擦时的机构力分析。
特别指出,由于各级杆组都符合静定条件,故求各运动副反力时,可按杆组取示力体,列出动态静力平衡方程式,然后求运动副反力和平衡力或力矩,逐步由已知条件的杆组向未知条件的杆组求解。
3. 机械中的摩擦和机械效率(1) 在理论力学所述的摩擦理论的基础上进一步明确:作相对运动两物体的接触表面上所发生的摩擦力,其方向总是与相对运动的方向相反,即构件A 给构件B 的摩擦力F AB 与B 相对于A 的运动(如以相对速度v 表示)方向相反。