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第四章平面机构的力分析第五章机械的效率和自锁思考题：1．为什么引入当量摩擦系数f V？它是否反映摩擦表面间的摩擦系数发生了变化？为什么？2．滑动副中的全反力F R21的方向与相对运动速度v12的方向之间的夹角为钝角（90°+φ），下列四种的标注中（其它力未画出），判断正误并简述原因。
3．什么是转动副的摩擦圆？下列各图中P为驱动力，虚线圆为摩擦圆，判断正误并改正；改正之后说明各图中轴的运动状态（自锁、匀速还是加速转动）。
4．以功能角度定义的机械的效率是什么？它反映了机械的什么性质？5．什么是理想机械？写出力或力矩形式的效率公式，说明符号的意义。
6．什么是机械的自锁？滑动副、转动副的自锁条件是什么？用效率表示的机械自锁条件是什么？作业题：1．图示为一曲柄滑块机构的三个不同位置，F为作用与活塞上的压力，转动副A及B上所画的虚线小圆为摩擦圆，试决定在此位置时作用在连杆AB上的作用力的真实方向（连杆本身的重量及惯性力均不计）。
2．图示为一曲柄滑块机构，各转动副处的摩擦圆如图所示，Q为生产阻力，（各构件的重量及惯性力均忽略不计），试在图中标出：1）主动构件1的角速度ω1的方向；2）曲柄1上所受的力F R21、F R41的作用线和方向；3）滑块3上所受的力F R23、F R43的作用线和方向。
φ为摩擦角。
3. 一四杆机构如图，曲柄1为主动件，在力矩M 1的作用下沿ω1方向转动。
试求各转动副中作用力的方向线。
图中虚线小圆为摩擦圆。
不考虑构件的自重及惯性力。
4*．图示为一摆动推杆盘形凸轮机构，凸轮1沿逆时针方向回转，F 为作用在推杆2上的外载荷，试确定凸轮1及机架3作用给推杆2的总反力F R12及F R32的方位（不考虑构件的重量及惯性力，图中虚线小圆为摩擦圆）。
5*．图示为一焊接用的楔形夹具。
利用这个夹具把两快要焊接的工件1和1′预先夹妥，以便焊接。
图中2为夹具体，3为楔块。
试确定其自锁条件（即当夹紧后，楔块3不会自动松脱出来的条件）。
第三讲平面机构的力分析、效率和自锁平面机构的力分析知识点：一、作用在机械上的力1．驱动力：定义：驱使机械运动的力特征：该力与其作用点速度的方向相同或成锐角，其所作的功为正功，称为驱动功或输入功。
来源：原动机加在机械上的力2．阻抗力：定义：阻止机械产生运动的力称为阻抗力特征：该力与其作用点速度的方向相反或成钝角，其所作的功为负功，称为阻抗功。
分类：生产阻力（有效阻力）：有效功（输出功）有害阻力：非生产阻力：损失功二、构件惯性力的确定1、一般力学方法（基本不考）2、质量代换法（记住定义和条件）1．基本定义：（1）质量代换法：按一定条件将构件质量假想地用集中于若干个选定点上的集中质量来代替的方法叫质量代换法。
（2）代换点：选定的点称为代换点。
（3）代换质量：假想集中于代换点上的集中质量叫代换质量。
2．应满足条件（1）代换前后构件的质量不变。
（2）代换前后构件的质心位置不变。
（3）代换前后构件对质心的转动惯量不变。
三、运动副中的摩擦力的确定（受力分析为大题）1.移动副中摩擦力的确定、F f21＝f F N21＝f v G式中f v为当量摩擦系数。
当运动副两元素为单一平面接触时，fv＝f；为槽面接触时，fv＝f/sinθ；为半圆柱面接触时，fv＝kf（k=1～π/2）。
把运动副中的法向反力和摩擦力的合力，称为运动副中的总反力。
总反力的方向可如下确定：1) 总反力与法向反力偏斜一摩擦角ϕ；2) 总反力F R21与法向反力偏斜的方向与构件1相对于构件2的相对速度v12的方向相反。
例：在图4－3a中，设滑块1置于升角为α的斜面2上，作用在滑块1上的铅垂载荷为G，求使滑块1沿斜面2等速上升时所需的水平驱动力为F。
在求解时，应先根据上述方法作出总反力F R21的方向，再根据滑块的力平衡条件，求得F ＝G tan( α + φ )若要滑块1沿斜面2等速下滑时，在作出总反力F ′R21的方向后(图4—4，a)，根据滑块的力平衡条件，即可求得要保持滑块1等速下滑的水平力为F ′ ＝G tan(α－φ)2.转动副中摩擦力的确定：总反力的方位可根据如下三点来确定：1）在不考虑摩擦的情况下，根据力的平衡条件，确定不计摩擦力时的总反力的方向; 2）计摩擦时的总反力应与摩擦圆相切；3）构件2对构件1的总反力F R21 对铰链中心之矩的方向必与构件1相对于构件2的相对角速度ω12的方向相反。
机械原理-平面机构的力分析、效率和自锁————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第三讲平面机构的力分析、效率和自锁平面机构的力分析知识点：一、作用在机械上的力1．驱动力：定义：驱使机械运动的力特征：该力与其作用点速度的方向相同或成锐角，其所作的功为正功，称为驱动功或输入功。
来源：原动机加在机械上的力2．阻抗力：定义：阻止机械产生运动的力称为阻抗力特征：该力与其作用点速度的方向相反或成钝角，其所作的功为负功，称为阻抗功。
分类：生产阻力（有效阻力）：有效功（输出功）有害阻力：非生产阻力：损失功二、构件惯性力的确定（考的较少）1、一般力学方法(1) 作平面复合运动的构件对于作平面复合运动且具有平行于运动平面的对称面的构件（如连杆2），其惯性力系可简化为一个加在质心S2 上的惯性力F I2和一个惯性力偶矩M I2, 即F I2 = －m2a S2 , M I2 = －J S2α2也可将其再简化为一个大小等于F I2，而作用线偏离质心S2一距离l h2的总惯性力F′I2,l h2 = M I2/ F I2F′I2对质心S2之矩的方向应与α2的方向相反。
(2) 作平面移动的构件如滑块3，当其作变速移动时，仅有一个加在质心S3上的惯性力F13＝－m3a S3。
(3) 绕定轴转动的构件如曲柄1，若其轴线不通过质心，当构件为变速转动时，其上作用有惯性力F I1＝－m1a S1及惯性力偶矩M I1＝－J S1α1，或简化为一个总惯性力F′I1；如果回转轴线通过构件质心，则只有惯性力偶矩M I1＝－JS1α1。
2、质量代换法（记住定义和条件）1．基本定义：（1）质量代换法：按一定条件将构件质量假想地用集中于若干个选定点上的集中质量来代替的方法叫质量代换法。
（2）代换点：选定的点称为代换点。
（3）代换质量：假想集中于代换点上的集中质量叫代换质量。
