機(jī)械原理典型例題(第九章力分析)課件

1、機(jī)械原理典型例題(第九章力分析)機(jī)械原理典型例題（第九章）機(jī)械原理典型例題（第九章）平面機(jī)構(gòu)里分析平面機(jī)構(gòu)里分析2011.11機(jī)械原理典型例題(第九章力分析)例例1：所示為偏心圓凸輪杠桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（繪圖比例：所示為偏心圓凸輪杠桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（繪圖比例l），），A、C處的實(shí)心圓為轉(zhuǎn)動(dòng)副處的實(shí)心圓為轉(zhuǎn)動(dòng)副A、C的摩擦圓，偏心輪的摩擦圓，偏心輪1與杠桿與杠桿2接觸點(diǎn)接觸點(diǎn)B處的摩擦角處的摩擦角15。若不計(jì)各構(gòu)件的慣。若不計(jì)各構(gòu)件的慣性力和重力，試用圖解法求在圖示位置時(shí)，為提升重物性力和重力，試用圖解法求在圖示位置時(shí)，為提升重物所應(yīng)加于凸輪所應(yīng)加于凸輪1上的平衡力矩上的平衡力矩M1的大小和方向，

2、為此請(qǐng)回的大小和方向，為此請(qǐng)回答下列答下列2個(gè)問(wèn)題：個(gè)問(wèn)題：、在圖上畫(huà)出構(gòu)件、在圖上畫(huà)出構(gòu)件2所受所受各力的作用點(diǎn)和方向，并各力的作用點(diǎn)和方向，并畫(huà)出力多邊形（重力的畫(huà)出力多邊形（重力的大小和比例尺可任選）；大小和比例尺可任選）；、在圖上畫(huà)出構(gòu)件、在圖上畫(huà)出構(gòu)件1所受所受各力的作用點(diǎn)和方向，并各力的作用點(diǎn)和方向，并說(shuō)明平衡力矩說(shuō)明平衡力矩M1的方向。的方向。機(jī)械原理典型例題(第九章力分析)23R12QR32R21R31M1QR32R1213機(jī)械原理典型例題(第九章力分析)例例2：如圖按：如圖按1：1的比例繪制的四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，的比例繪制的四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，構(gòu)件構(gòu)件1為原動(dòng)件，在驅(qū)動(dòng)力矩為原動(dòng)

3、件，在驅(qū)動(dòng)力矩Md的作用下沿的作用下沿1方向轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)件件3受到阻力受到阻力Q的作用，圖中點(diǎn)劃線小圓為摩擦圓（半徑如的作用，圖中點(diǎn)劃線小圓為摩擦圓（半徑如所示）。若不計(jì)各構(gòu)件的重力和慣性力。試在圖上標(biāo)出：所示）。若不計(jì)各構(gòu)件的重力和慣性力。試在圖上標(biāo)出：44123ABD1MdQ構(gòu)件構(gòu)件2上各轉(zhuǎn)動(dòng)副總反力上各轉(zhuǎn)動(dòng)副總反力的作用線位置和方向；的作用線位置和方向；構(gòu)件構(gòu)件3上各轉(zhuǎn)動(dòng)副總反力上各轉(zhuǎn)動(dòng)副總反力的作用線位置和方向；的作用線位置和方向；構(gòu)件構(gòu)件1上各轉(zhuǎn)動(dòng)副總反力上各轉(zhuǎn)動(dòng)副總反力的作用線位置和方向；的作用線位置和方向；機(jī)械原理典型例題(第九章力分析)4123ABCD21Q23R32R

4、1214MdR2334R43R21R41機(jī)械原理典型例題(第九章力分析)例例3：如圖所示一楔形滑塊沿傾斜：如圖所示一楔形滑塊沿傾斜V形導(dǎo)路滑動(dòng)。已知：形導(dǎo)路滑動(dòng)。已知：=20o，=60o，f=0.11，W=800N。試求：滑塊等。試求：滑塊等速上行時(shí)，所需力速上行時(shí)，所需力F多大？分析該斜面機(jī)構(gòu)反行程能否自多大？分析該斜面機(jī)構(gòu)反行程能否自鎖？鎖？n反行程時(shí)：反行程時(shí)：n當(dāng)阻抗力當(dāng)阻抗力F0時(shí)，該機(jī)構(gòu)自鎖，時(shí)，該機(jī)構(gòu)自鎖，n有有Wsin(-v) 0，即，即 (-v) 0， vn而由題可知，而由題可知，=20o ，v=7.25on因?yàn)橐驗(yàn)?v ， 故該斜面機(jī)構(gòu)反行程時(shí)不故該斜面機(jī)構(gòu)反行程時(shí)不能自鎖

5、。能自鎖。25. 7127. 0arctanarctan127. 060sin11. 0sinvvvfffNWFWFvvvv25.369cos)sin()90sin()sin(vvWFcos)sin(vVF + W + R21 = 0 機(jī)械原理典型例題(第九章力分析)例例4：破碎機(jī)原理簡(jiǎn)圖如圖所示：破碎機(jī)原理簡(jiǎn)圖如圖所示.設(shè)要破碎的料塊為圓柱設(shè)要破碎的料塊為圓柱形形,其重量忽略不計(jì)其重量忽略不計(jì), 料塊和鄂板之間的摩擦系數(shù)是料塊和鄂板之間的摩擦系數(shù)是f，求，求料塊被夾緊又不會(huì)向上滑脫時(shí)鄂板夾角料塊被夾緊又不會(huì)向上滑脫時(shí)鄂板夾角應(yīng)多大應(yīng)多大?n不考慮料塊的重量時(shí)，料塊的受不考慮料塊的重量時(shí)，料塊

6、的受力方程為：力方程為：n 聯(lián)立兩個(gè)方程得：聯(lián)立兩個(gè)方程得：n料塊被夾緊又不會(huì)向上滑脫時(shí)鄂料塊被夾緊又不會(huì)向上滑脫時(shí)鄂板夾角板夾角應(yīng)為應(yīng)為:12cos( - )cosXRR ：12sin( - )sinYRR ：farctantan)-tan(-2VR1VR2機(jī)械原理典型例題(第九章力分析)基本概念題基本概念題機(jī)械原理典型例題(第九章力分析)1.選擇題（單選）：選擇題（單選）： (1)運(yùn)動(dòng)鏈的動(dòng)態(tài)靜定條件是指在對(duì)進(jìn)行力分析時(shí)，獨(dú)立平衡方程式的數(shù)目運(yùn)動(dòng)鏈的動(dòng)態(tài)靜定條件是指在對(duì)進(jìn)行力分析時(shí)，獨(dú)立平衡方程式的數(shù)目_所有未知量的數(shù)目。所有未知量的數(shù)目。 A.等于等于 B.大于大于 C.小于小于 (2)

7、對(duì)于發(fā)生自鎖的機(jī)器，其正、反行程的效率對(duì)于發(fā)生自鎖的機(jī)器，其正、反行程的效率_ 。 A. 均大于零均大于零 B. 均小于等于零均小于等于零 C. 正行程大于零、反行程小于等于零正行程大于零、反行程小于等于零 (3) 對(duì)于由對(duì)于由A、B兩構(gòu)件組成的移動(dòng)副，在考慮摩擦情況下，兩構(gòu)件組成的移動(dòng)副，在考慮摩擦情況下，B對(duì)對(duì)A的總反力方向的總反力方向 與與A相對(duì)于相對(duì)于B的運(yùn)動(dòng)方向成的運(yùn)動(dòng)方向成_夾角。夾角。 A.90。+ B. 90。- C. 90。 (4)摩擦圓的大小與摩擦圓的大小與_ 有關(guān)。有關(guān)。 A . 外載荷外載荷 B. 摩擦系數(shù)摩擦系數(shù) C. 摩擦系數(shù)和軸頸尺寸摩擦系數(shù)和軸頸尺寸 (5) 對(duì)

8、于作變速穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的機(jī)器，一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)重力作功對(duì)于作變速穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的機(jī)器，一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)重力作功_ 等于零。等于零。 A. 一定一定 B.不一定不一定 C.一定不一定不ABACA機(jī)械原理典型例題(第九章力分析)(6) 三角螺紋的摩擦三角螺紋的摩擦_ 大于矩形螺紋的摩擦。大于矩形螺紋的摩擦。 A. 一定一定 . B.不一定不一定(7) 楔形滑塊的摩擦楔形滑塊的摩擦_ 大于平滑塊的摩擦。大于平滑塊的摩擦。 A. 一定一定 B. 不一定不一定(8) 對(duì)于作勻速穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的機(jī)器，其瞬時(shí)效率一定對(duì)于作勻速穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的機(jī)器，其瞬時(shí)效率一定_ 循環(huán)效率。循環(huán)效率。 A .等于等于 B. 小于小于 C.大于大于(9

9、) 對(duì)于作變速穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的機(jī)器，其瞬時(shí)效率對(duì)于作變速穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的機(jī)器，其瞬時(shí)效率_ 循環(huán)效率。循環(huán)效率。 A. 一定等于一定等于 B. 一定小于一定小于 C. 一定大于一定大于 D.不一定等于不一定等于 AAAD機(jī)械原理典型例題(第九章力分析)2.判斷題：(1) 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的復(fù)數(shù)矢量法只適用于平面機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的復(fù)數(shù)矢量法只適用于平面機(jī)構(gòu)。(2) 瞬心不便用于求解機(jī)構(gòu)的加速度問(wèn)題。瞬心不便用于求解機(jī)構(gòu)的加速度問(wèn)題。(3)不直接組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件的瞬心位置可用三心定理確定。不直接組成運(yùn)動(dòng)副的兩構(gòu)件的瞬心位置可用三心定理確定。(4)當(dāng)兩構(gòu)件組成滾動(dòng)兼滑動(dòng)的高副時(shí)，其高副接觸點(diǎn)就是瞬心位置。當(dāng)兩構(gòu)

10、件組成滾動(dòng)兼滑動(dòng)的高副時(shí)，其高副接觸點(diǎn)就是瞬心位置。(5)滿足動(dòng)態(tài)靜定條件的運(yùn)動(dòng)鏈就是桿組。滿足動(dòng)態(tài)靜定條件的運(yùn)動(dòng)鏈就是桿組。(6)機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖的原因是因?yàn)轵?qū)動(dòng)力太小。機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖的原因是因?yàn)轵?qū)動(dòng)力太小。(7)機(jī)器發(fā)生自鎖的原因是由于其正反行程的效率均不大于零。機(jī)器發(fā)生自鎖的原因是由于其正反行程的效率均不大于零。(8) 楔形滑塊的摩擦總大于平滑塊的摩擦。楔形滑塊的摩擦總大于平滑塊的摩擦。(9)三角螺紋的摩擦小于矩形螺紋的摩擦。三角螺紋的摩擦小于矩形螺紋的摩擦。(10) 對(duì)于勻速穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的機(jī)器，其瞬時(shí)效率等于循環(huán)效率。對(duì)于勻速穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的機(jī)器，其瞬時(shí)效率等于循環(huán)效率。XXXXX機(jī)械原理典型例題(第

11、九章力分析)習(xí)題評(píng)講習(xí)題評(píng)講機(jī)械原理典型例題(第九章力分析)10-7：圖為平底凸輪推桿：圖為平底凸輪推桿1，它在力，它在力P的作用下，沿導(dǎo)軌的作用下，沿導(dǎo)軌2向上運(yùn)動(dòng)，設(shè)向上運(yùn)動(dòng)，設(shè)1、2兩者的摩擦系數(shù)為兩者的摩擦系數(shù)為f。試求為了避免。試求為了避免自鎖導(dǎo)軌長(zhǎng)度自鎖導(dǎo)軌長(zhǎng)度l2應(yīng)滿足什么條件？應(yīng)滿足什么條件？NaNbN21NlPl2NtgPNaFfa推桿推桿1不自鎖，即滿足：不自鎖，即滿足：Fx=0Mb=0Fy: F阻力阻力PNbFfb21122lltgl ffafbFFPab機(jī)械原理典型例題(第九章力分析)10-8:圖示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的四個(gè)不同位置，圖示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的四個(gè)不同位置，F(xiàn)為作用在活

12、為作用在活塞上的力。若不計(jì)各構(gòu)件的重力和慣性力，試確定在此塞上的力。若不計(jì)各構(gòu)件的重力和慣性力，試確定在此四個(gè)位置時(shí)，連桿四個(gè)位置時(shí)，連桿AB運(yùn)動(dòng)副總反力的真實(shí)方向。運(yùn)動(dòng)副總反力的真實(shí)方向。23232121R R1212R R323221212323R R3232R R1212R R3232R R121223232121R R1212R R323221212323機(jī)械原理典型例題(第九章力分析)10-9：圖示緩沖器中，若已知各楔形塊接觸面間的摩擦：圖示緩沖器中，若已知各楔形塊接觸面間的摩擦系數(shù)系數(shù)f及彈簧的壓力及彈簧的壓力FQ，試求當(dāng)楔形塊，試求當(dāng)楔形塊2、3被等速推開(kāi)及被等速推開(kāi)及等速恢復(fù)原

13、位時(shí)力等速恢復(fù)原位時(shí)力F的大小、該機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率以及此緩的大小、該機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率以及此緩沖器正反行程均不自鎖的條件。沖器正反行程均不自鎖的條件。12420QRRV13R31R21正行程（推開(kāi)時(shí)）正行程（推開(kāi)時(shí)）：構(gòu)件構(gòu)件1：21310PRRV24R42R12V122121sin(18022 )sin()2cos()RPPR1212sin(22 )sin(90)12 sin()RQQR12cos()2 sin()/tan()PQPQ00/tan/tantan()0/tan()tan0PQPQPQ理想驅(qū)動(dòng)力：不自鎖條件：構(gòu)件構(gòu)件2：2112RR機(jī)械原理典型例題(第九章力分析)10-9：圖示緩沖器中

14、，若已知各楔形塊接觸面間的摩擦：圖示緩沖器中，若已知各楔形塊接觸面間的摩擦系數(shù)系數(shù)f及彈簧的壓力及彈簧的壓力FQ，試求當(dāng)楔形塊，試求當(dāng)楔形塊2、3被等速推開(kāi)及被等速推開(kāi)及等速恢復(fù)原位時(shí)力等速恢復(fù)原位時(shí)力F的大小、該機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率以及此緩的大小、該機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率以及此緩沖器正反行程均不自鎖的條件。沖器正反行程均不自鎖的條件。V13R31R21正行程（推開(kāi)）：正行程（推開(kāi)）：V24R42R12V12/tan()PQ00/tan/tantan()0/tan()tan0PQPQPQ理想驅(qū)動(dòng)力：不自鎖條件：00/ tantan0tan()90PQPP理想阻力：不自鎖條件：90所以，正反行程均不發(fā)生自鎖的條件是：/tan()PQ反行程（推進(jìn)）：反行程（推進(jìn)）：機(jī)械原理典型例題(第九章力分析)10-10：圖示偏心盤(pán)杠桿機(jī)構(gòu)。偏心盤(pán)直徑：圖示偏心盤(pán)杠桿機(jī)構(gòu)。偏心盤(pán)直徑d=50mm，偏心距，偏心距e=15mm，偏心盤(pán)與杠桿接觸點(diǎn)，偏心盤(pán)與杠桿接觸點(diǎn)B處的摩擦角處的摩擦角=30，AC處的摩處的摩擦圓半徑擦圓半徑=