1、1）驱动力作正功（输入功）,2）阻力：,有效阻力作有效功（输出功）,有害阻力作无用功（损失功）,3）重力,重心下降时为驱动力，作正功,重心上升时为阻抗力，作负功,4）运动副反力：,正压力不作功,摩擦力负功,5）惯性力（虚拟力）：,加速运动阻力,减速运动驱动力,第四章 平面机构的力分析,4-1 机构力分析的目的和方法 1、作用在构件上的力,2、机构力分析的目的和方法,机构力分析的任务： 1）确定运动副反力； 2）确定需加在机械上的平衡力。,3、分析方法（四个发展阶段）： 1）静力分析不计惯性力。应用于低速机械。 2）动态静力分析假定驱动件按理想规律运动， 将惯性力计入静力平衡方程（达朗伯原理）。
2、 3）动力分析无理想运动假定。根据外力求机 构运动，或根据力求机构运动求力。 4）弹性动力分析计入构件弹性变形的动力分析。,4-2 构件惯性力的确定,作平面移动的构件：,轴线通过质心,匀速,变速,轴线不通过质心,匀速,变速,定轴转动,MI0,PI0,MI0,PI0,MI0,作平面复合运动 的构件：,1.一般力学方法,惯性力系的简化,S,a,PI,as,PI,lh,PI=PI lh=MI /PI,按一定条件将构件的质量假想地用集中于若干个选定点上的集中质量来代换。,代换条件：1）代换前后构件的质量不便； 2）代换前后构件的质心位置不便； 3）代换前后构件对质心的转动惯量不便。,mB+mC=m m
3、B b=mC c mB b2+mC c2=JS,静代换,动代换,如按指定的位置B、C，则只能进行静代换。,2.质量代换法,4-3运动副中摩擦力的确定,1.移动副中摩擦力的确定,摩擦角,总反力,与V12成90+f,槽面接触：,当量摩擦系数,=fv G,当量摩擦角,例1：滑块斜面系统的力分析（正行程）,v,2,1,Ff,F,G,FN,FR21,a,f,a,滑块受力平衡方程,应用正弦定理，得,求：克服阻力G使滑块匀速向上移动（正行程）所需的驱动力F。,例2：滑块斜面系统的力分析（反行程）,求：在驱动力G的作用下，保持滑块匀速向下移动（反行程）所需的平衡力F。,滑块受力平衡方程,应用正弦定理，得,分析
4、：当af时，F为正（阻力）； 当af时，F0； 当af时，F为负（驱动力）。,此时，如果不施加F，则不论G多大，滑块也不能下滑，这种情况称为自锁。(自锁条件F 0）,2.转动副中摩擦力的确定,（1）轴颈的摩擦,轴承2对轴颈1的反力,其中FR21G，方向相反。,转矩平衡：MfFf21 rfv G r,令：r= fv r ，称为摩擦圆半径。则：Mffv G r rG,轴匀速转动时，总反力FR21始终与摩擦圆相切。,？思考：轴加速（或减速）转动时，总反力的位置？,（2）轴端的摩擦,rv当量摩擦半径,新轴端：,跑合轴端：,r,dr,算法 原理：,4-4 不考虑摩擦时机构的力分析,根据达朗贝尔原理，假想
5、地将惯性力加在产生该力的构件上，构件在惯性力和其他外力的作用下，认为是处于平衡状态，因此可以用静力计算的方法进行计算。,运动副反力是内力，求解时须将机构分解成若干个静定的构件组。,1、构件组的静定条件,为: 3n=2pl+ph,当仅有低副时为: 3n=2pl 基本杆组都是静定杆组,分析步骤,1、运动分析（假设原动件匀速运动）；,2、计算惯性力 ；,3、杆组分析（考虑反力、惯性力、重力、驱动力、 生产阻力的平衡）；,4、解方程（图解法，力多边形）。,2、用图解法作机构的动态静力分析,鄂式破碎机中，已知各构件的尺寸、重力及其对本身质心轴的转动惯量，以及矿石加于活动鄂板2上的压力Ft。设构件1以等角速度1转动，其重力可以忽略不计，求作用在其上E点沿已知方向x-x的平衡力以及各运动副中的反力。,例：,
