机械工作过程中所受的力

2014-08-21 14:50 作者:管理员11 来源:未知 浏览: 字号:

摘要:平面机构的动态静力分析 机械在工作过程中除受各种外力作用外,各构件相 连接的运动副处产生构件之间相互作用的约束反力,即 所谓运动副反力。计算运动副反力,可应用动态静 力学方法,即在机械中非匀速运动的构件上,加惯性力 和惯性力偶,再用静力学平衡方

平面机构的动态静力分析
    机械在工作过程中除受各种外力作用外,各构件相
连接的运动副处产生构件之间相互作用的约束反力,即
所谓“运动副反力”。计算运动副反力,可应用动态静
力学方法,即在机械中非匀速运动的构件上,加惯性力
和惯性力偶,再用静力学平衡方程式求解。
    一般情况下,可根据机械主动件按名义转速匀速
转动时,求得的各构件的加速度值,计算相应的惯性力
和惯性力偶,用以代替机械运动过程中各构件真实的
机械工作过程中所受的力
    1)工艺阻力机械的工艺对象施加于机械工作
部分、阻碍机械运动而做负功的力,例如往复式压气机
气缸活塞上所受的气体压力,金属切削机床中作用于
刀具上的切削力等。工艺阻力可由理论计算或实验方
法得出,可用机械工作特性曲线或一组离散数据来表
示,在动态静力分析中认为是已知外力。
    2)原动力由动力机输出部分施加于机械主动
件上驱使机械完成工艺运动而作正功的力或力偶。如
电动机之输出力矩,液压缸的推力等。它在机械工作
过程中与机械所受的工艺阻力、构件自重和惯性力等
外力相平衡。机械受力分析的任务之一,就是要求出
机械工作过程中,每一瞬时(或每一位置)所需原动力
的大小,进而确定所需动力机的功率。但是,在动力机
尚未选定的情况下,机械的真实运动规律无从确定,真
实的惯性力大小也难以求得。因此,在计算原动力时,
也常常用按机械的主动件以名义转速匀速转动时算得
的各构件惯性力,替代真实的惯性力。这样求得的
“理想的”原动力称作乎衡力。’因为惯性力在机械工
作的一个周期之内作功为零,故平衡力与原动力在机
械的一个工作周期之内作功相等,从而可以按平衡力
的大小和变化规律,选择动力机的容量。
    3)构件自重其值与工艺阻力相比不容忽略时
应考虑。在设计的初始阶段,只能按初步结构设计所
概略确定的构件形状、尺寸和材质估算。在动态静力
分析时认为是已知的外力。
    4)介质阻力机械工作时,周围介质施加于机械
运动构件上的阻力。一般情况下可忽略。
    5)惯性力动态静力学方法中的虚拟外力。设
构件i的质心为si,质量为mi,绕质心轴的转动惯量为
Jli,则其惯性力fli与惯性力偶矩Mli的计算公式为

    6)运动副反力机械中构件间的相互作用力。连
接iJ两构件的运动副反力有i对J的作用力和J对i的
作用力,二者大小相等、方向相反作用于同一直线上。
如果不计康擦,转动副中反力作用线通过转动副的几何
轴心,方向、大小待定;移动副中反力方向垂直于移动副
导路,大小及作用点位置待定,确定运动副反力的大小、
方向和作用点是机械动态静力分析的任务之一。 (责任编辑:laugh521521)
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