第9章機械系統(tǒng)的靜力分析和設計課件

第9章機械系統(tǒng)的靜力分析和設計

機械運動速度比較低，可忽略慣性力、重力的影響。壓力角、傳動角、死點考慮摩擦的運動副反力、自鎖機械的效率計算、自鎖第9章機械系統(tǒng)的靜力分析和設計機械運動速度比較低，可忽略9.1壓力角和傳動角

壓力角

為從動件上驅動力FP的作用線與力作用點的絕對速度vc

之間所夾的銳角。傳動角

為連桿與機構運動輸出構件之間所夾的銳角。

9.1壓力角和傳動角壓力角為從動件上驅動力FP的作用線1.連桿機構的壓力角和傳動角

壓力角變化1.連桿機構的壓力角和傳動角壓力角變化2.凸輪機構的壓力角

一般凸輪設計中，許用壓力角[

]的推薦值為：在推程中，直動從動件許用壓力角[

]＝30o～40o；擺動從動件許用壓力角[

]＝40o～50o。在回程中［

’］≤70o～80o

2.凸輪機構的壓力角一般凸輪設計中，許用壓

從圖中可以看出，如果采用對心方式，凸輪的最小基圓半徑為O’B0；如果采用偏置方式，凸輪的最小基圓半徑為OB0;OB0<O’B0按照許用壓力角確定凸輪基圓半徑和偏距的圖解法從圖中可以看出，如果采用對心方式，凸輪的

3.齒輪機構的壓力角

齒廓為漸開線齒廓齒廓上各點壓力角的大小是不同的。通常所說的齒輪的壓力角是指齒輪分度圓上的壓力角。

齒輪嚙合傳動3.齒輪機構的壓力角齒輪嚙合傳動圖（b）為

=14.50標準齒輪的齒形，圖（c）為

=200標準齒輪的齒形。分度圓壓力角越大，齒根部分的齒厚就越大，齒頂部分齒厚將會變小。而當一對標準安裝的齒輪嚙合時，增大壓力角，重合度將會減少。圖（b）為=14.50標準齒輪的齒形，9.2死點

1.機構在運動過程中傳動角

＝0o的情況機構的這一位置稱為死點位置。在機構的死點位置，輸入運動是無法傳遞的。

9.2死點2.

克服死點的方法

有利用構件的慣性、相同機構錯位布置等。利用冗余驅動器的方法，在鉸鏈點處安裝一個伺服電機，當機構處于死點位置的時候，伺服電機工作，從而使機構繼續(xù)運動。

3.

死點的利用

在機輪放下時，桿BC與桿CD成一直線，構件AB為主動件時，機構處于死點位置。當要收起起落架機構的時候，只需在構件CD上施加一個驅動力矩即可。

飛機起落架2.克服死點的方法3.死點的利用飛機起落架9.3機械中的摩擦、自鎖和效率

9.3.1運動副中的摩擦和自鎖

總反力的方向恒與相對運動V12的方向成一鈍角90o+

。自鎖現(xiàn)象自鎖產(chǎn)生的原因自鎖條件：平面移動副中的摩擦和自鎖運動副反力的符號表示：9.3機械中的摩擦、自鎖和效率總反力的方向恒與相對運動V楔形面移動副

摩擦力當量摩擦系數(shù)和摩擦角

自鎖條件：楔形面移動副摩擦力當量摩擦系數(shù)和摩擦角自鎖條件：矩形螺旋副中的摩擦和自鎖

正行程反行程自鎖條件矩形螺紋矩形螺旋副中的摩擦和自鎖正行程反行程自鎖條件矩形螺紋三角形螺紋

螺母與螺桿之間的接觸可近似地看成是楔形面三角形螺紋三角形螺紋三角形螺紋3.平面轉動副中的摩擦和自鎖（徑向軸頸）

徑向軸頸的自鎖的條件：

3.平面轉動副中的摩擦和自鎖（徑向軸頸）徑向軸頸的自鎖的條在圖示的偏心夾具中，要求不加力FP仍能夾緊工件。幾何條件在圖示的偏心夾具中，要求不加力FP仍能夾緊工件。幾何條件9.3.2考慮運動副摩擦機構的力分析

圖示機構，凸輪為主動件，順時針轉動?？紤]各個運動副中的摩擦，對圖示位置進行力分析。9.3.2考慮運動副摩擦機構的力分析圖第9章機械系統(tǒng)的靜力分析和設計課件第9章機械系統(tǒng)的靜力分析和設計課件9.3.3機械的效率和自鎖1.機械效率的計算理想機械9.3.3機械的效率和自鎖1.機械效率的計算理想機械第9章機械系統(tǒng)的靜力分析和設計課件斜面機構2.機械自鎖的效率條件

斜面機構2.機械自鎖的效率條件第9章機械系統(tǒng)的靜力分析和設計課件第9章機械系統(tǒng)的靜力分析和設計課件自行車中摩擦的應用自行車中摩擦的應用機構設計賞析

具有螺旋副的楔面壓緊

當套筒1和2在孔a中擠緊后，整個系統(tǒng)成為一體。機構設計賞析具有螺旋副的楔面壓緊當套筒1和2在孔a中第9章

機械系統(tǒng)的靜力分析和設計

例題

第9章

機械系統(tǒng)的靜力分析和設計

例題自鎖滿足的幾何條件：例9—1：在圖9--16所示的偏心夾具中，已知軸頸O的摩擦圓半徑為、偏心圓盤1的偏心距為e、半徑為r1，它與工件2之間的摩擦系數(shù)f，求不加力FP仍能夾緊工件時的楔緊角

。求解：分析主動力和自鎖條件自鎖滿足的幾何條件：例9—1：在圖9--16所示的偏心夾具中例9—2

試確定螺旋副的效率。解：根據(jù)6.3.1節(jié)分析，在正行程中，作用在螺母上的力矩M為主動力。令式（10---11）中，得理想機械的驅動力矩則正行程中螺旋副的效率為：知識回顧：正行程FQFQ/2FQ/2例9—2試確定螺旋副的效率。則正行程中螺旋副的效率為：知識在上式中令得在反行程中，作用在螺母上的集中力FQ為主動力。由式（10---12）得：螺旋副在反行程中的效率為FQFQ/2FQ/2在上式中令得在反行程中，作用在螺母上的集中力F例9—3

圖9---19所示為斜面壓榨機。確定在以FQ為主動力的行程中機構的自鎖條件。設所有移動副的摩擦角均為。分析：首先利用考慮摩擦機構力分析的步驟和方法，求出驅動力FQ與工作阻力FP之間的關系建立構件3的力平衡方程：合并得：提醒:FR32與豎直方向紅線角度為α-φ例9—3圖9---19所示