第4章 平面机构 的静力分析
一、基本要求 二、重点与难点 重点：各种运动副中的摩擦分析 难点：不同类型机构自锁条件的判断与计算 1、了解摩擦对机器的影响。 2、掌握移动副、螺旋副和转动福中的摩擦分析。 3、了解机械效率的计算方法。 4、了解机构中的自锁现象，掌握自锁发生的条件
§4-1 机构力分析的 任务、目的和方法
本节基本内容 1、作用在机械上的力 2、机构力分析的任务和目的
一、作用在机械上的力 特征：与其作用点的速度方向相同或者成锐角。 1、驱动力 2、阻抗力 ——驱动机械运动的力，做正功（称为驱动功或输入功）。 ——阻止机械运动的力，做负功（称为阻抗功） 。 特征：与其作用点的速度方向相反或成钝角。 1）有效阻力 2）有害阻力 （工作阻力） ，做有效功或输出功； （非生产阻力），做有害功或损失功。 摩擦力，运动副中的反力等。而构件的惯性力兼有内力和外力的作用。 外力： 驱动力，工作阻力，构件重力，弹簧力（存储力）和介质阻力等。 内力： 说明：机构运动时，构件的惯性力兼有内力和外力的作用。 按照力对机械运动的影响不同，又可分为：
二、机构力分析的任务和目的 2）确定平衡力及平衡力矩 运动副中两元素接触处彼此作用的正压力和摩擦力的合力，称为运动副反力。 目的：1）计算构件强度及刚度和运动副中摩擦及磨损的依据； 2）确定机械效率和机械动力学性能力研究的基础。 机械在已知外力作用下，能使机械按预定的运动规律运动，所必须加于机械 上的未知外力或力偶，称为平衡力或平衡力矩。 目的：1）设计新机械——据其工作载荷确定所需原动机的最小功率； 2）改进旧机械——据其原动机最小功率确定能克服的最大负载。 1、确定运动副中的反力
§4-2 运动副中的 摩擦和自锁
本节基本内容 1、移动副中的摩擦和自锁 2、螺旋副中的摩擦和自锁 3、转动副中的摩擦和自锁
一、移动副中的摩擦和自锁 1、摩擦力的确定 滑块在平面上受力F 的作用向右移动时，受力分析如图。 Ff21 = f FN21 f ——为移动副中的摩擦因数 1）平面摩擦 FN21 = G G FN21 F v12 2 1 摩擦力： Ff21 FN21 ——反向反力： 反向反力与摩擦面的形状有关
一、移动副中的摩擦和自锁 1、摩擦力的确定 Ff21 = 𝒇𝑭𝑵𝟐𝟏 = 𝒇 𝑮 𝒔𝒊𝒏𝜽 = 𝒇 𝒔𝒊𝒏𝝑 摩擦力： 𝑮 = 𝒇𝒗𝑮 反向反力： 1 2 G FN21/2 FN21/2 F Ff21 2）槽面摩擦 FN21= G / sinθ 3）半圆柱面摩擦 FN21= k f G，（k = 1~π/2） G FN21 2 1 反向反力： 摩擦力： Ff21 = 𝒇𝑭𝑵𝟐𝟏 = 𝒌𝒇𝑮 = 𝒇𝒗𝑮 Ff21 = f FN21= f 移动副中摩擦力计算通式: vG ——归一化为平面摩擦 当量摩擦系数