文档介绍：§4—2 运动副中摩擦力的确定
第四章平面机构中的摩擦、
效率和自锁
§4—3 机械的效率、自锁
§4—1 机构力分析的任务、目的和方法
§4—1 机构力分析的任务、目的和方法
3)求机构运动副中的反力。该力大小和性质是零件设
计计算和强度计算的重要依据。
目的:
1)求驱动力。用以确定所需功率,选择合适的电动机。
2)求生产阻力。根据原动件上驱动力的大小,确定机
械所能克服的生产阻力。
图解法和解析法
方法:
§4—2 运动副中摩擦力的确定
一运动副中的摩擦
1 .移动副
(1) 摩擦力
式中 f 为摩擦系数,而 fv 称为当量摩擦系数。
平面接触时,其当量摩擦系数为: fv = f ;
槽面接触时,其当量摩擦系数为: fv= f G/sinθ;
半圆柱面接触时, 其当量摩擦系数为: fv=k f 。
(1) 摩擦力
由此可见,在计算运动副中的摩擦力时,不论
移动副的两运动副元素的几何形状如何,均可将两
构件不同几何形状的接触当量成沿单一平面的接触
的移动副,只需引入相应的当量摩擦系数,均可按
上式公式计算。
(2)总反力
我们把运动副中的法向反力和摩擦力的合力,称为运动副中的总反力(如图),以FR21表示。
总反力与法向反力之间的夹角φ为摩擦角Φ= arctanf
总反力方向的确定:
总反力FR21的方向总是逆着相对运动V12,
且与相对运动方向成钝角(90º+ )。
一运动副中的摩擦
1 .移动副
2 .转动副
径向力P和总反力R21 形成阻力偶矩,且Mf =Md 。
而摩擦力矩:
由平衡条件得:P=R21
故:S= fv r
以轴颈中心O为圆心,以S为半径所作的圆称其为摩擦圆,S为摩擦圆半径。因此,只要轴颈相对于轴承滑动,轴承对轴颈的总反力R21将始终切于摩擦圆。
(1)总反力
Mf = R21 S=P S ;
Mf = F21r = fv R21 r = fv P r;
P
R21
F21
N21
s
摩擦圆
Md
2
1
r
轴颈
O
根据力的平衡条件得, P=R21;
总反力应与摩擦圆相切;
总反力RR21对轴颈中心之矩的方向必
与轴颈1相对于轴承2的相对角速度ω12
的方向相反。
总反力方位确定:
2 .转动副
§4—3 机械的效率、自锁
一、自锁
如图所示:当α时,若
滑块A原来静止,则无论外力P
增止多大,均不能使滑块A运动,
即称之谓移动副的自锁。
B
A
NBA
RBA
P
α
vAB
移动副自锁条件:
作用于滑块上的合外力(P)的作用线落在移动副
摩擦角以内。即α
1、移动副
Md
P
R21
F21
N21
s
摩擦圆
2
1
r
轴颈
O
P'
h
作用于轴径且垂直轴线的合外力(P’)的作用线切割于摩擦圆。即hs。
Md > Mf ,即 h >s,加速运转;
Md = Mf ,即 h =s,匀速运转;
Md < Mf ,即 h <s,自锁。
转动副自锁条件:
2、转动副
径向力P和径向力矩
Md合成为一驱动力P’。
分析:
二、效率
自锁:≤0