第2章-平面机构的平衡-机械动力学课件

第第2 2章章 平面机构的平衡平面机构的平衡第2章 平面机构的平衡1 12.1 2.1 平面机构平衡的基本条件平面机构平衡的基本条件n机构总质心的位置机构总质心的位置:n机构惯性力和惯性力矩分量机构惯性力和惯性力矩分量:2.1 平面机构平衡的基本条件机构总质心的位置:机构惯性力和2 2平衡条件平衡条件静平衡条件静平衡条件动平衡条件动平衡条件平衡条件静平衡条件动平衡条件3 3第2章-平面机构的平衡-机械动力学课件4 4第2章-平面机构的平衡-机械动力学课件5 5加平衡质量的方法加平衡质量的方法n确定平衡质量的方法确定平衡质量的方法:l主要点向量法主要点向量法l质量代换法质量代换法l线性独立矢量法线性独立矢量法加平衡质量的方法确定平衡质量的方法:主要点向量法6 62.3 2.3 惯性力平衡的广义质量替代法惯性力平衡的广义质量替代法A Am mO Ox xy yr rA ArSp pp pq qS S2.3 惯性力平衡的广义质量替代法AmOxyrArSpp7 7广义质量广义质量p pq qA Am mO O广义质量pqAmO8 8广义质量的物理意义广义质量的物理意义:位于位于A A点的替代广义质量和位于点的替代广义质量和位于S S点的实际质量对点的实际质量对O O点的质量矩相等。点的质量矩相等。一个替代点上的广义质量对于另一一个替代点上的广义质量对于另一替代点的质量矩和实际质量对该点的替代点的质量矩和实际质量对该点的质量矩相等。质量矩相等。n物理意义：物理意义：广义质量的物理意义:位于A点的替代广义质量和位于S点的实际质9 9广义质量的含义广义质量的含义应根据应根据mm和和 mm的符号判的符号判断断所处的象所处的象限。限。广义质量的含义应根据m和 m的符号判断所处的象限。1010广义质量的应用广义质量的应用mAeem me er re e广义质量的应用mAemere1111（一）含有两个转动副的构件（一）含有两个转动副的构件 的广义质量代换的广义质量代换rSABSrArBrS（一）含有两个转动副的构件 的广义质量代换rS1212矢量关系矢量关系ABSrArBrSqpxy矢量关系ABSrArBrSqpxy1313矢量关系及广义质量矢量关系及广义质量:AABS矢量关系及广义质量:AABS1414实例实例2.1 2.1 ABCDS1S2S3p1q1p2q2p3q3m1m2m3e3me3,re3me1,re1e1实例2.1 ABCDS1S2S3p1q1p2q2p3q3m11515（二）含有一个移动副和一个转动副的构件（二）含有一个移动副和一个转动副的构件的广义质量代换的广义质量代换mxyoA2B2pq（二）含有一个移动副和一个转动副的构件的广义质量代换1616代换过程代换过程代换过程1717代换结果代换结果p,q p,q 在机构运动过程中保持不变在机构运动过程中保持不变(移动副移动副)代换结果p,q 在机构运动过程中保持不变(移动副)1818实例实例2.2 2.2 S2O3O1Am2123p2=0q2B3导杆机构滑块导杆机构滑块2 2的平衡的平衡?me3,re3me1,re1实例2.2 S2O3O1Am2123p2=0q2B3导杆机构1919(三三)含两个移动副构件的质量代换含两个移动副构件的质量代换浮动盘联轴节机构浮动盘联轴节机构O1O3ASBpq123(三)含两个移动副构件的质量代换浮动盘联轴节机构O1O3A2020.机构惯性力平衡的线性独立向量法机构惯性力平衡的线性独立向量法S1m1S2m2S3m3r11r22r22r334123ABBDa1a2a3a4.机构惯性力平衡的线性独立向量法S1m1S2m2S3m2121含移动副机构的线性独立向量法含移动副机构的线性独立向量法S1S2S3r13 31 12 2-2 21 1r2r33 3o1o3AB含移动副机构的线性独立向量法S1S2S3r1312-2222用加重法完全平衡惯性力需满足的条件用加重法完全平衡惯性力需满足的条件u机构内任何一个构件都有一条通到机架的途机构内任何一个构件都有一条通到机架的途径，在此途径上只经过转动副没有移动副。径，在此途径上只经过转动副没有移动副。用加重法完全平衡惯性力需满足的条件机构内任何一个构件都有一条2323举例说明举例说明12 23 3a a1 1S S2 2S S3 31 1r r1 1m m1 1a a2 22 2r r2 2m m2 2m m3 33 3r r3 3举例说明123a1S2S31r1m1a22r2m2424附加杆组法附加杆组法7 7m m6 66 6r r6 6a a3 356a a6 6a a5 5m m5 5r r5 55 5a a7 7附加杆组法7m66r6a356a6a5m5r552525使惯性力平衡应加的最少平衡质量数使惯性力平衡应加的最少平衡质量数PP线性独立向量的个数；线性独立向量的个数；nn机构的构件数；机构的构件数；n/2-1n/2-1独立的封闭向量方程式个数。独立的封闭向量方程式个数。（单自由度机构）（单自由度机构）使惯性力平衡应加的最少平衡质量数P线性独立向量的个数；（26262.6 2.6 机构惯性力的部分平衡机构惯性力的部分平衡C CL Lm m1 1S S1 1S S2 2m m2 2r ra ab bc cA AB Bm m3 32.6 机构惯性力的部分平衡CLm1S1S2m2rabc2727平衡配重的计算平衡配重的计算C CA AB Bm mB Bm mc cm mE EE E平衡配重的计算CABmBmcmEE28282.7 2.7 平面机构的惯性力矩平衡平面机构的惯性力矩平衡 n机构惯性力矩的表达式机构惯性力矩的表达式:2.7 平面机构的惯性力矩平衡 机构惯性力矩的表达式:2929任意四杆机构的惯性力矩任意四杆机构的惯性力矩S1S2S3r11r22r22r33123A0A1A2A3a1a2a3a4y0 x0 xyo任意四杆机构的惯性力矩S1S2S3r11r22r23030任意四杆机构的惯性力矩任意四杆机构的惯性力矩任意四杆机构的惯性力矩3131惯性力平衡的四杆机构的惯性力矩惯性力平衡的四杆机构的惯性力矩惯性力平衡的四杆机构的惯性力矩3232惯性力矩平衡条件惯性力矩平衡条件惯性力矩平衡条件3333用平衡机构平衡惯性力矩(应用轮子的转动惯量应用轮子的转动惯量)J1Je用平衡机构平衡惯性力矩(应用轮子的转动惯量)J1Je3434用平衡机构平衡惯性力矩(附加杆组)ABCDEF用平衡机构平衡惯性力矩(附加杆组)ABCDEF3535