第7章机械动力学VIP免费

第1页共49页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共49页第7章机械动力学7.1概述一．机械动力学的研究内容及意义1）机械的摩擦及效率；2）机械的平衡；3）分析、计算机械系统的速度波动，周期性波动的调速方法和有关的调速零件的设计。二．机械中作用的力作为发动机的曲柄滑块机构P-驱动力（爆发力）Mr–阻力矩（工作阻力矩）G2–连杆重力重心上升－阻力，重心下降－驱动力FS2、MS2-惯性力与惯性力矩，Ｎ、Ｆf–正压力与摩擦力7.2机械中的摩擦及效率一．机械中的摩擦（一）移动副中的摩擦1.平面摩擦摩擦力产生的条件：第2页共49页第1页共49页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共49页（1）两物体直接接触，彼此间有正压力；（2）有相对运动或相对运动的趋势。作用：阻止两物体产生有相对运。设摩擦系数为u，F21=uN21tgϕ=F21N21=μ，φ－摩擦角将F21与N21合成为R21R21－总反力（全反力）P分解为PX和PY，tgβ=PXPY（PX=Psinβ、PY=Pcosβ）Y方向平衡：Py=N21，即：F21tgϕ=PXtgβ，有F21=PXtgϕtgβ讨论：①总反力R21恒与相对速度V12成90°+φ②当β>φ，PX>F21，滑块作加速运动；当β=φ，PX=F21，动则恒动，静则恒静；当β<φ，PXφ，P’为平衡力α<φ，P’为负，成为驱动力的一部分，该条件下，若无P’，则无论Q多大，滑块不下滑，称自锁，自锁条件：α≤φ。3.槽面摩擦F21'=μN21，N21=Q2sinθ，F21=2F21‘=μQsinθ令：μ0=μsinθ，F21=μ0Q，μ0－当量摩擦系数当量摩擦角ϕ0=tg−1μ0第5页共49页第4页共49页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第5页共49页讨论：①0<θ<90°u0>u，槽面摩擦>平面摩擦，故槽面摩擦用于要增大摩擦的场合，如三角带传动、三角螺纹联接。②槽面摩擦增大的原因是法向反力增大。③引入u0是为简化计算，槽面摩擦的计算与平面摩擦的计算完全相同，仅用u0代替u。（二）转动副中的摩擦转动副：径向轴颈－承受径向载荷轴向轴颈（止推轴颈）－承受轴向载荷1．径向轴颈的摩擦F21=uN21，F21N⊥21平衡时，ΣY=0，R21=QR21=√F212+N212=N21√1+μ2N21=R21√1+μ2，故F21=μ√1+μ2R21=μ√1+μ2Q设轴颈半径为r，摩擦力矩第6页共49页第5页共49页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第6页共49页Mf21=F21⋅r=μ√1+μ2R21⋅r令：μ0=μ√1+μ2，μ0－当量摩擦系数Mf21=μ0R21⋅r=μ0Q⋅r再令：ρ=μ0⋅r，ρ－摩擦园半径摩擦力矩：Mf21=R21⋅ρ=Q⋅ρ讨论：①总反力R21与载荷Q大小相等、方向相反。②总反力R21与摩擦园相切。③总反力R21对轴颈中心O’1之矩为摩擦力矩Mf21。M④f21与ω12（轴颈相对轴承的角速度）方向相反。⑤将M1与Q合成为一个力Q’，Q’的移距为h=M1/Q当h>ρ，Q’在摩擦园外，M1>Mf21，加速运动；当h=ρ，Q’切于摩擦园，M1＝Mf21，匀速或静止；当h<ρ，Q’割于摩擦园，M1