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1、機械原理機構(gòu)分析大作業(yè)班級姓名學(xué)號目錄第一章 工程研究意義第二章 機構(gòu)分析(機構(gòu)簡圖 自由度分析 組成原理)第三章 速度與加速度分析第四章 力分析第五章 結(jié)論第一章 工程研究意義起重機能減輕體力勞動,提高工作效率。在國民經(jīng)濟各部門的物質(zhì)生產(chǎn)和物質(zhì)流通起著很大的作用。起重機的設(shè)計制造,從一個側(cè)面反映了一個國家的工業(yè)現(xiàn)代化水平。鶴氏起重機在現(xiàn)代工業(yè)中是必不可少的,對鶴氏起重機的研究,有利于我們對大學(xué)所學(xué)機械原理知識的掌握并運用,對學(xué)習(xí)和工作有著積極而又深遠的意義。第二章 機構(gòu)分析(機構(gòu)簡圖 自由度分析 組成原理)機構(gòu)簡圖:自由度分析:活動構(gòu)件數(shù)n=3,低副數(shù)目pl=4,高副數(shù)目ph=0,自由度F=
2、3n-(2pl+ph)=3x3-(2x4+0)=1組成原理:鶴式起重機學(xué)名為四連桿門座式起重機,由四連桿組成,其主體機構(gòu)是一個雙搖桿機構(gòu)。而F點幾乎做水平回轉(zhuǎn)運動。第三章 速度與加速度分析速度分析:已知桿1的角速度為w1,桿AB,BC,CD和CF的長度均可由實際測量得知,則:VC = VCB + VB方向:CD BC AB 大?。?? ? w1lAB式中僅有兩個未知量,故可用作圖法求解。取點p作為速度圖極點,作速度圖如下圖所示,其中pb為點B的速度VB,cb和pc分別表示VCB和VC的方向,兩線的交點為c,則pc即為點C的速度VC,bc即為VCB。于是有w3=VC/lCD,w2=VCB/lBC
3、。又:VF = VFB + VB方向:? FB AB大?。?? w2lFB w1lAB式中僅有兩個未知量,故可用作圖法求解。取點p作為速度圖極點,作速度圖如下圖所示。其中pb為點B的速度VB,bf為VFB,則pf即為點F的速度VF。加速度分析:aC = aCBn + aCBt + aB = aCn + aCt方向: ? BC BC AB CD CD大?。?? w22lBC ? w12lAB w32lCD ?第二個等號兩邊僅有兩個未知量,故可用作圖法求解。取點p作為加速度圖極點,作加速度圖如下圖所示。其中pb為點B的加速度aB,大小為w12lAB,bc為aCBn,大小為w22lBC,cc為aCBt
4、的方向,大小未知。Pc為aCn,大小為w32lCD,cc為aCt的方向,大小未知,但其與cc交于點c,則可求得pc即為點C的加速度aC。從而可得aCBt和aCt的大小。于是有桿2的角加速度2=aCBt/lBC,桿3的角加速度3=aCt/lCD。又:aF = anFB + atFB + aB方向: ? FB FB AB大?。?? w22lFB 2lFB w12lAB 式中僅有兩個未知量,故可用作圖法求解。取點p作為加速度圖極點,作加速度圖如下圖所示。其中pb為點B的加速度aB,大小為w12lAB,bf為anFB,ff為atFB,則pf即為點F的加速度aF。第四章 力分析設(shè)已知各構(gòu)件的尺寸(包括轉(zhuǎn)
5、動副的半徑r),接觸狀況系數(shù)k,各運動副中的摩擦因數(shù)f,桿1為原動件,設(shè)在此時刻在力矩M1的作用下沿w1方向轉(zhuǎn)動,則用圖解法可求各運動副中總反力方向線的位置和需加在桿件3上的平衡力矩M3(各構(gòu)件的重力及慣性力均略去不計)先根據(jù)已知條件確定轉(zhuǎn)動副的摩擦圓半徑=kfr,并作出各轉(zhuǎn)動副中的摩擦圓(如圖中虛線小圓所示)。在不計摩擦?xí)r,各轉(zhuǎn)動副中的反力應(yīng)通過軸頸中心。因M1的方向和w1相同,故力矩M1為驅(qū)動力矩。從機構(gòu)的運動情況知,構(gòu)件2受壓力。又因不計其慣性力和重力,故構(gòu)件2為二力桿。即構(gòu)件2在兩力FR12和FR32的作用下處于平衡,所以兩力應(yīng)大小相等,方向相反,并作用在同一條直線BC上(圖中虛線所示
6、)。在計及摩擦?xí)r,總反力應(yīng)切于摩擦圓,在轉(zhuǎn)動副B處,因構(gòu)件1,2之間的夾角在逐漸增大,它們的相對角速度w21沿順時針方向,又因總反力FR12對轉(zhuǎn)動副B點之矩方向應(yīng)與相對角速度w21方向相反,故FR12應(yīng)切于此處摩擦圓上方;在轉(zhuǎn)動副C處,因構(gòu)件2,3之間的夾角在逐漸減小,相對角速度w23沿順時針方向,總反力FR32對轉(zhuǎn)動副C點之矩方向應(yīng)與相對角速度w23相反,故知FR32應(yīng)切于摩擦圓下方。此時構(gòu)件2僅受FR12和FR32的作用仍處于平衡,故此二力應(yīng)共線,即計及摩擦?xí)r其作用線應(yīng)同時切于B處摩擦圓的上方和C處摩擦圓的下方。取桿1為分離體,則桿1應(yīng)在FR21,F(xiàn)R41和驅(qū)動力矩M1的作用下平衡。根據(jù)力平衡條件可知,F(xiàn)R41=-FR21。又因w14=w1為逆時針方向,故FR41應(yīng)與FR21平行且對A點之矩方向與w1相反,應(yīng)切于A處摩擦圓的右邊。取桿1的力矩平衡,得FR21= M1/L1取桿3為分離體,則桿3應(yīng)在FR23,F(xiàn)R43和平衡力矩M3的作用下平衡。根據(jù)力平衡條件可知,F(xiàn)R43=- FR23。又因w3為逆時針方向,故FR43應(yīng)與FR23平行且對D點之矩方向與w3相反,應(yīng)切于D處摩擦圓的上方。取桿3的力矩
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