機(jī)械原理典型例題(力分析)12-12-12

機(jī)械原理典型例題（第四章）

——平面機(jī)構(gòu)力分析2012.12例1：如圖按1：1的比例繪制的四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，構(gòu)件1為原動(dòng)件，在驅(qū)動(dòng)力矩Md的作用下沿ω1方向轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)件3受到阻力Q的作用，圖中點(diǎn)劃線(xiàn)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：

44123ABDω1MdQ⑴構(gòu)件2上各轉(zhuǎn)動(dòng)副總反力的作用線(xiàn)位置和方向；⑵構(gòu)件3上各轉(zhuǎn)動(dòng)副總反力的作用線(xiàn)位置和方向；⑶構(gòu)件1上各轉(zhuǎn)動(dòng)副總反力的作用線(xiàn)位置和方向；4123ABCDω21Qω23R32R12ω14MdR23ω34R43R21R41例2：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μl），A、C處的實(shí)心圓為轉(zhuǎn)動(dòng)副A、C的摩擦圓，偏心輪1與杠桿2接觸點(diǎn)B處的摩擦角φ＝15°。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Ｑ所應(yīng)加于凸輪1上的平衡力矩M1的大小和方向，為此請(qǐng)回答下列2個(gè)問(wèn)題：⑴、在圖上畫(huà)出構(gòu)件2所受各力的作用點(diǎn)和方向，并畫(huà)出力多邊形（重力Ｑ的大小和比例尺可任選）；⑵、在圖上畫(huà)出構(gòu)件1所受各力的作用點(diǎn)和方向，并說(shuō)明平衡力矩M1的方向。ω23R12QR32R21R31M1QR32R12φω13例3：圖為平底凸輪推桿1，它在力P的作用下，沿導(dǎo)軌2向上運(yùn)動(dòng)，設(shè)1、2兩者的摩擦系數(shù)為f。試求為了避免自鎖導(dǎo)軌長(zhǎng)度l2應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？NaFfa推桿1不自鎖，即滿(mǎn)足：∑Fx=0∑Mb=0∑Fy:F阻力<PψNbFfbψab例4：如圖所示一楔形滑塊沿傾斜V形導(dǎo)路滑動(dòng)。已知：α=20o，θ=60o，f=0.11，W=800N。試求：滑塊等速上行時(shí)，所需力F多大？分析該斜面機(jī)構(gòu)反行程能否自鎖？反行程時(shí)：當(dāng)阻抗力F’≤0時(shí)，該機(jī)構(gòu)自鎖，有Wsin(α-φv)≤0，即(α-φv)≤0，α≤φv而由題可知，α=20o，φv=7.25o因?yàn)棣?gt;φv，故該斜面機(jī)構(gòu)反行程時(shí)不能自鎖。ψvVF+W+R21=0例5：破碎機(jī)原理簡(jiǎn)圖如圖所示.設(shè)要破碎的料塊為圓柱形,其重量忽略不計(jì),料塊和鄂板之間的摩擦系數(shù)是f，求料塊被夾緊又不會(huì)向上滑脫時(shí)鄂板夾角α應(yīng)多大?不考慮料塊的重量時(shí)，料塊的受力方程為：聯(lián)立兩個(gè)方程得：料塊被夾緊又不會(huì)向上滑脫時(shí)鄂板夾角α應(yīng)為:VψR(shí)1VψR(shí)2α例6：圖示偏心盤(pán)杠桿機(jī)構(gòu)。偏心盤(pán)直徑d=50mm，偏心距e=15mm，偏心盤(pán)與杠桿接觸點(diǎn)B處的摩擦角ψ=30°，AC處的摩擦圓半徑ρ=5mm（D處摩擦不計(jì)），BC=45mm，CD=15mm，AO和BD均處在水平位置。重力w=100N。試求圖示位置時(shí)，需加在偏心盤(pán)上的平衡力矩M。ωV12R21ψR(shí)31R12R32WR12R32hR12=57.9N例7：圖示緩沖器中，若已知各楔形塊接觸面間的摩擦系數(shù)f及彈簧的壓力FQ，試求當(dāng)楔形塊2、3被等速推開(kāi)及等速恢復(fù)原位時(shí)力F的大小、該機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率以及此緩沖器正反行程均不自鎖的條件。V13R31R21正行程（推開(kāi)時(shí)）：構(gòu)件1：V24R42R12V12構(gòu)件2：α例7：圖示緩沖器中，若已知各楔形塊接觸面間的摩擦系數(shù)f及彈簧的壓力FQ，試求當(dāng)楔形塊2、3被等速推開(kāi)及等速恢復(fù)原位時(shí)力F的大小、該機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率以及此緩沖器正反行程均不自鎖的條件。V13R31R21正行程（推開(kāi)）：V24R42R12V12反行程（推進(jìn)）：α基本概念題1.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______所有未知量的數(shù)目。

A.等于B.大于C.小于

(2)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B.均小于等于零

C.正行程大于零、反行程小于等于零

(3)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，B對(duì)A的總反力方向與A相對(duì)于B的運(yùn)動(dòng)方向成________夾角。

A.90。+φB.90。-φC.90。

(4)摩擦圓的大小與________有關(guān)。

A.外載荷B.摩擦系數(shù)C.摩擦系數(shù)和軸頸尺寸

(5)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。

A.一定B.不一定C.一定不ACACA(6)三角螺紋的摩擦_______大于矩形螺紋的摩擦。

A.一定.B.不一定(7)楔形滑塊的摩擦______大于平滑塊的摩擦。

A.一定B.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____循環(huán)效率。

A.等于B.小于C.大于(9)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。

A.一定等于B.一定小于C.一定大于D.不一定等于AAAD2.判斷題：(1)機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖的原因是因?yàn)轵?qū)動(dòng)力太小。(2)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。(3)楔形滑塊的摩擦總大于平滑塊的摩擦。(4)三角螺紋的摩擦小于矩形螺紋的摩擦。(5)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。XXX√√習(xí)題評(píng)講4-13:圖示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)