题目
图所示为一曲柄滑块机构的三个位置,F为作用在活塞上的力,转动副A及B上所画的虚线小圆为摩擦圆,试决定在此三个位置时作用在连杆AB上的作用力的真实方向(构件重量及惯性力略去不计)。
图所示为一曲柄滑块机构的三个位置,F为作用在活塞上的力,转动副A及B上所画的虚线小圆为摩擦圆,试决定在此三个位置时作用在连杆AB上的作用力的真实方向(构件重量及惯性力略去不计)。
题目解答
答案
(1)在转动副A处1、2夹角在逐渐减小,ω 21 为顺时针,又因连杆受压力,故F 12 应切于摩擦圆下方。在B处,2、3夹角逐渐增大,ω 23 为顺时针,F 32 应切于摩擦圆上方。由于构件2在F R12 和F R32 作用下仍处于平衡状态,故2力平衡。 (2)方法步骤类似(1),不过此题中ω 21 顺时针,ω 23 逆时针。 (3)方法步骤类似(1),此题中ω 21 为顺时针,ω 23 为顺时针,且AB受拉,如图所示。 [知识点窍] 转动副中总反力方位的确定: (1)在不考虑摩擦的情况下,根据力的平衡条件,确定不计摩擦时的总反力的方向; (2)计摩擦时的总反力应与摩擦圆相切; (3)轴承2对轴颈1的总反力F R21 对轴颈中心之矩的方向必与轴颈l相对于轴承2的相对角速度ω 12 的方向相反。 [逻辑推理] 先判断AB受拉还是受压,判断出ω 21 ,ω 23 的方向,由以上中的2、3,再结合F R12 与F R32 大小相同,方向相反,即可确定F R12 和F R32 。
解析
步骤 1:确定连杆AB受力情况
在曲柄滑块机构中,连杆AB受力情况取决于其与曲柄和滑块的相对位置。在每个位置,连杆AB可能受压或受拉,这取决于曲柄和滑块的相对运动方向。
步骤 2:确定转动副A和B的总反力方向
在转动副A和B处,总反力的方向应与摩擦圆相切。具体来说,如果连杆AB受压,总反力应切于摩擦圆下方;如果连杆AB受拉,总反力应切于摩擦圆上方。此外,总反力的方向还应与相对角速度的方向相反。
步骤 3:确定连杆AB上的作用力方向
根据转动副A和B的总反力方向,可以确定连杆AB上的作用力方向。由于连杆AB在总反力作用下仍处于平衡状态,因此连杆AB上的作用力方向应与总反力方向相反。
在曲柄滑块机构中,连杆AB受力情况取决于其与曲柄和滑块的相对位置。在每个位置,连杆AB可能受压或受拉,这取决于曲柄和滑块的相对运动方向。
步骤 2:确定转动副A和B的总反力方向
在转动副A和B处,总反力的方向应与摩擦圆相切。具体来说,如果连杆AB受压,总反力应切于摩擦圆下方;如果连杆AB受拉,总反力应切于摩擦圆上方。此外,总反力的方向还应与相对角速度的方向相反。
步骤 3:确定连杆AB上的作用力方向
根据转动副A和B的总反力方向,可以确定连杆AB上的作用力方向。由于连杆AB在总反力作用下仍处于平衡状态,因此连杆AB上的作用力方向应与总反力方向相反。