机械原理典型例题(第九章力分析)11-21.ppt

机械原理典型例题（第九章） ——平面机构里分析,2011.11,例1：所示为偏心圆凸轮杠杆机构的运动简图（绘图比例μl），A、C处的实心圆为转动副A、C的摩擦圆，偏心轮1与杠杆2接触点B处的摩擦角φ＝15°。若不计各构件的惯性力和重力，试用图解法求在图示位置时，为提升重物Ｑ所应加于凸轮1上的平衡力矩M1的大小和方向，为此请回答下列2个问题：,⑴、在图上画出构件2所受各力的作用点和方向，并画出力多边形（重力Ｑ的大小和比例尺可任选）； ⑵、在图上画出构件1所受各力的作用点和方向，并说明平衡力矩M1的方向。,,,,,ω23,R12,Q,R32,,,R21,R31,,M1,φ,ω13,,,例2：如图按1：1的比例绘制的四杆机构运动简图， 构件1为原动件，在驱动力矩Md的作用下沿ω1方向转动，构 件3受到阻力Q的作用，图中点划线小圆为摩擦圆（半径如 所示）。若不计各构件的重力和惯性力。试在图上标出：,,⑴构件2上各转动副总反力的作用线位置和方向； ⑵构件3上各转动副总反力的作用线位置和方向； ⑶构件1上各转动副总反力的作用线位置和方向；,,,,,,,4,1,2,3,A,B,C,D,,ω21,Q,,,,,,,,,ω23,R32,R12,ω14,Md,,,,,,,R23,ω34,,R43,,,,R21,,R41,例3：如图所示一楔形滑块沿倾斜V形导路滑动。已知：α=20o，θ=60o，f=0.11，W=800N。试求：滑块等速上行时，所需力F多大？分析该斜面机构反行程能否自锁？,反行程时：当阻抗力F’≤0时，该机构自锁， 有Wsin(α-φv) ≤0，即 (α-φv) ≤0，α ≤ φv 而由题可知，α=20o ，φv=7.25o 因为 α φv ， 故该斜面机构反行程时不能自锁。,,,,,,ψv,,V,F + W + R21 = 0,例4：破碎机原理简图如图所示.设要破碎的料块为圆柱形,其重量忽略不计, 料块和鄂板之间的摩擦系数是f，求料块被夹紧又不会向上滑脱时鄂板夹角α应多大?,不考虑料块的重量时，料块的受力方程为：联立两个方程得：料块被夹紧又不会向上滑脱时鄂板夹角α应为:,,,V,,,,ψ,R1,,V,,,,ψ,R2,,,α,,,基本概念题,1.选择题（单选）：,(1)运动链的动态静定条件是指在对进行力分析时，独立平衡方程式的数目______所有未知量的数目。 A.等于 B.大于 C.小于(2)对于发生自锁的机器，其正、反行程的效率________ 。A. 均大于零 B. 均小于等于零 C. 正行程大于零、反行程小于等于零(3) 对于由A、B两构件组成的移动副，在考虑摩擦情况下，B对A的总反力方向 与A相对于B的运动方向成________夹角。A.90。+φ B. 90。-φ C. 90。(4)摩擦圆的大小与________ 有关。A . 外载荷 B. 摩擦系数 C. 摩擦系数和轴颈尺寸(5) 对于作变速稳定运动的机器，一个运动循环内重力作功_______ 等于零。A. 一定 B.不一定 C.一定不,A,B,A,C,A,,(6) 三角螺纹的摩擦_______ 大于矩形螺纹的摩擦。A. 一定 . B.不一定 (7) 楔形滑块的摩擦______ 大于平滑块的摩擦。A. 一定 B. 不一定 (8) 对于作匀速稳定运动的机器，其瞬时效率一定____ 循环效率。A .等于 B. 小于 C.大于 (9) 对于作变速稳定运动的机器，其瞬时效率______ 循环效率。A. 一定等于 B. 一定小于 C. 一定大于 D.不一定等于,A,A,A,D,2.判断题：,(1) 机构运动分析的复数矢量法只适用于平面机构。 (2) 瞬心不便用于求解机构的加速度问题。 (3)不直接组成运动副的两构件的瞬心位置可用三心定理确定。 (4)当两构件组成滚动兼滑动的高副时，其高副接触点就是瞬心位置。 (5)满足动态静定条件的运动链就是杆组。 (6)机构发生自锁的原因是因为驱动力太小。 (7)机器发生自锁的原因是由于其正反行程的效率均不大于零。 (8) 楔形滑块的摩擦总大于平滑块的摩擦。 (9)三角螺纹的摩擦小于矩形螺纹的摩擦。 (10) 对于匀速稳定运动的机器，其瞬时效率等于循环效率。,X,X,X,X,√,√,√,√,X,√,,,习题评讲,10-7：图为平底凸轮推杆1，它在力P的作用下，沿导轨2向上运动，设1、2两者的摩擦系数为f。试求为了避免自锁导轨长度l2应满足什么条件？,,,Na,Ffa,推杆1不自锁，即满足： ∑Fx=0∑Mb=0∑Fy: F阻力P,,,ψ,,,,a,b,,10-8:图示曲柄滑块机构的四个不同位置，F为作用在活塞上的力。若不计各构件的重力和惯性力，试确定在此四个位置时，连杆AB运动副总反力的真实方向。,ω23,ω21,,,,,,R12,R32,,,ω21,ω23,,,R32,R12,,,,,R32,,R12,,,,ω23,,ω21,,R12,,R32,ω21,ω23,10-9：图示缓冲器中，若已知各楔形块接触面间的摩擦系数f及弹簧的压力FQ，试求当楔形块2、3被等速推开及等速恢复原位时力F的大小、该机构的机械效率以及此缓冲器正反行程均不自锁的条件。,,V13,,,R31,,,R21,正行程（推开时）： 构件1：,V24,,,,R42,,R12,,V12,,构件2：,,,α,10-9：图示缓冲器中，若已知各楔形块接触面间的摩擦系数f及弹簧的压力FQ，试求当楔形块2、3被等速推开及等速恢复原位时力F的大小、该机构的机械效率以及此缓冲器正反行程均不自锁的条件。,,V13,,,R31,,,R21,正行程（推开）：,V24,,,,R42,,R12,,V12,,反行程（推进）：,,,,,,α,10-10：图示偏心盘杠杆机构。偏心盘直径d=50mm，偏心距e=15mm，偏心盘与杠杆接触点B处的摩擦角ψ=30°，AC处的摩擦圆半径ρ=5mm（D处摩擦不计），BC=45mm，CD=15mm，AO和BD均处在水平位置。重力w=100N。试求图示位置时，需加在偏心盘上的平衡力矩M。,,ω,,,V12,,,R21,,ψ,R31,,R12,,,,,R32,,h,R12=57.9N,