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彻底均衡使布局的总惯性力根基为零

更新时间: 2019-09-07

  机构均衡尝试演讲 班级: 消息 尝试日期 尝试成就: 一、尝试目标: (1)领会机械均衡的目标和意义 (2)学会阐发平面机构运转过程发生的附加惯性力 (3)控制平面机构均衡的完全均衡取部门均衡的方式 二、尝试道理 Ⅰ. 机构均衡的概述 机构中做平面活动或来去曲线活动的构件,质心随原动件的活动而变化,质心处 的加快度大小和标的目的也正在变化,故质心处的惯性力和惯性力矩也随原动件的活动发生变化。 因而, 该类构件上的惯性力不克不及操纵正在构件上加减配沉的方式获得均衡, 必需把各活动构件 和机架做为一个全体来考虑惯性力和惯性力矩的均衡。 图 8-7 所示机构中各构件上的惯性力可 以合成为一个通过机构总质心 S 的总惯性力 和总惯性力矩。如该机构处于均衡形态,则有 ?m a ?M z i s ?0 (8-13) (8-14) 图 8-7 ?0 式中,∑mi 为机构中各构件的总质量; a s 为机构总质心处的加快度;∑Mz 为机构中各 构件的总惯性力矩。 若机构满脚式 (8-13) 则称为惯性力完全均衡。 因为总质量不成能为零, 必需使 a s =0。 即机构的总质心应做等速曲线活动或静止不动。 因为机构的活动是周期性的, 其总质心不成 能老是做等速曲线活动,欲使 a s =0,独一的可能是使其总质止不动。 Ⅱ.机构惯性力的完全均衡 1.操纵对称机构均衡 如图 8-8 所示,由两个不异的曲柄滑 块机构对称安插。 机构中各勾当构件正在活动 过程中连结对称, 机构的总质心将静止 不动。 不异机构对称安插能够实现惯性力完 全均衡,但布局复杂,添加机械的分量。 2.操纵配沉均衡 如图 8-9 所示的搭钮四杆机构中,设构件 1、2、3 的质量别离为 m1、m2、m3,其质 心别离位于 s1、s2、s3 处。为了进行均衡,将构件 2 的 质量用 m2 别离集中于 B、C 两点的两个质量 m2B、m2C 来代换,而 m2B、m2C 的大小按照式(7-6)得 图 8-8 m2 B ? m2 lCs 2 lBC lBs 2 lBC (8-15) m2C ? m2 (8-16) 图 8-9 ? ,来均衡 1 的集 正在构件 1 的耽误线 ? 的大小可由下式求得 中质量 m2B 和 m1,使构件 1 的质心位于固定轴 A 处。 m1 ?? m1 m2B l AB ? m1l As1 r? (8-17) ? ,来均衡 3 的集中质量 m2C 和 m3,使构件 3 的 同理,正在构件 3 的耽误线 ? 的大小可由下式求得 质心位于固定轴 D 处。 m3 ?? m3 m2C l AB ? m3lDs 3 r ?? (8-18) ? 及 m3 ? 后,则可认为正在点 A 及 D 别离集中两个质量 mA、mD,而 正在加上质量 m1 ? mA ? m2 B ? m1 ? m1 ? mD ? m2C ? m3 ? m3 因此机构的总质心 s 应位于 AD 线上一固定点,且 l As : lDs ? mD : mA 由于机构的总质心 s 固定不动,即 a s =0,机构的惯性力得以均衡。 ? 后, ? 、m1 使用同样的方式, 可对图 8-10 所示的曲柄滑块机构进行均衡。 即添加质量 m2 ? 可由下式求得 ? 、 m1 使机构的总质心位于固定轴 A 处。均衡质量 m2 ?? m2 m2l Bs 2 ? m3l BC r? m l ? m1l As1 ? ? B AB m1 r ?? 以上所会商的机构均衡方式,从理论 上机构的总惯性力获得完全均衡,但其从 要错误谬误是机构的分量将大大添加,特别是 把配沉安拆正在连杆上更为未便。现实上往 往不采用这种方式,而采用部门均衡的方 法。 Ⅲ. 机构惯性力的部门均衡 对如图 8-11 所示的曲柄滑块机构进行 均衡时,将连杆 2 的质量 m2 用集中于 B、C 两点的两个质量 m2B、m2C 来代换。此时, 机构发生的惯性力只要两部门: 即集中正在点 B 的质量 mB=m2B+m1B 所发生的离心惯性力 FB 和集中正在点 C 的质量 mC=m2C+m3 所发生的 离心惯性力 FC。为了均衡惯性力 FB,正在构件 图 8-11 图 8-10 ? ,使构件 1 的质心位于固定轴 A 处。 m1 ? 的大小由下式求得 1 的耽误线 ?r ? mBl AB m1 而来去惯性力 FC 因其大小随曲柄转角 ? 的分歧而分歧,其均衡问题不像均衡惯性力 FB 那么简单。由机构的活动阐发获得 C 点的活动方程式,用级数法展开,并取前两项得 FC ? mC? 2l AB (cos? ? l AB cos 2? ) lBC 2 2 由上式可见,FC 由两部门构成。 mC? l AB cos? 、 mC? l AB l AB cos 2? 别离称其为第一 lBC 级惯性力和第二级惯性力。凡是只考虑第一级惯性力,即取 FC ? mC? 2l AB cos? ?? ,而且使 为了均衡惯性力 FC,正在曲柄耽误线上再加上一均衡质量 m1 ??r ? mC l AB m1 三、原机构参数 曲柄长度 R:300 mm 偏距 e:100 mm 连杆质量: 20 kg 原动件角速度:10 rad/s 连杆长度 L:500 mm 曲柄质量: 10kg 滑块质量: 10 kg 四、完全均衡 (1) 、均衡方案 (2) 、活动曲线) 、活动曲线图 六、成果阐发 从尝试成果能够看出,完全均衡使布局的总惯性力根基为零,可是其添加了两个沉 量块,大大添加告终构的分量和尺寸。比拟完全均衡来说,部门均衡后总惯性力并不为零, 但其添加的分量块只要一个,相对而言,减轻了机构的分量

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