实验三典型机构的运动分析与力分析一、实验的1.学会根据机械实物或模型，在给定的初始条件下，进行运动分析与力分析；2.进一步理解图解法进行机构运动分析与动态静力分析的基本步骤；3.进一步巩固和掌握机构运动分析与动态静力分析的方法。二、实验设备和工具1.牛头刨床主运动机构模型若干；2.卷尺、钢板、内外卡钳、量角器等（根据需要选用）；4.三角板、铅笔、橡皮、草纸（自备）三、原理和步骤1.基本原理（1）机构的速度及加速度分析的一般图解法为失量方程图解法，又称相对运动图解法，其所依据的基本原理是理论力学中的运动合成原理。在对机构进行速度与加速度分析时，首先要根据运动合成原理，列出机构运动的失量方程，然后再按方程作图求解。（2）对高速及重型机械进行力分析时，因其惯性力很大，故必须考虑惯性力对机构的影响，需要对机构作动态静力分析。所谓动态静力分析，是指将惯性力视为一般外加于相应构件上的力，再按静力分析的方法进行分析。2.实验步骤（1）仔细观察并分析牛头刨床主运动机构的组成、结构和运动情况，分清各个运动单元和运动传递路线。（2）根据给定的初始机构位置和各构件尺寸，选择长度比例尺，绘制对应位置的机构运动简图。（3）根据给定初始位置的机构运动参数，选择速度比例尺和加速度比例尺，做机构的速度分析及加速度分析，求解出刨刀的位移、速度和加速度。（4）根据给定的初始条件，确定各构件的惯性力及惯性力偶矩。（5）根据给定初始位置的机构受力条件，做机构的动态静力分析，求解出各运动副反力和作用在原动件曲柄上的平衡力矩。四、初始条件1.牛头刨床主运动机构示意图，如图3-1所示。2.曲柄（构件2）位置图，如图3-2所示。3.已知数据表，如表3-1所示。9
9 实验三 典型机构的运动分析与力分析 一、实验目的 1. 学会根据机械实物或模型，在给定的初始条件下，进行运动分析与力分析； 2. 进一步理解图解法进行机构运动分析与动态静力分析的基本步骤； 3. 进一步巩固和掌握机构运动分析与动态静力分析的方法。 二、实验设备和工具 1．牛头刨床主运动机构模型若干； 2．卷尺、钢板、内外卡钳、量角器等（根据需要选用）； 4．三角板、铅笔、橡皮、草稿纸（自备）。 三、原理和步骤 1. 基本原理 （1）机构的速度及加速度分析的一般图解法为矢量方程图解法，又称相对运动图解法， 其所依据的基本原理是理论力学中的运动合成原理。在对机构进行速度与加速度分析时，首 先要根据运动合成原理，列出机构运动的矢量方程，然后再按方程作图求解。 （2）对高速及重型机械进行力分析时，因其惯性力很大，故必须考虑惯性力对机构的 影响，需要对机构作动态静力分析。所谓动态静力分析，是指将惯性力视为一般外加于相应 构件上的力，再按静力分析的方法进行分析。 2. 实验步骤 （1）仔细观察并分析牛头刨床主运动机构的组成、结构和运动情况，分清各个运动单 元和运动传递路线。 （2）根据给定的初始机构位置和各构件尺寸，选择长度比例尺，绘制对应位置的机构 运动简图。 （3）根据给定初始位置的机构运动参数，选择速度比例尺和加速度比例尺，做机构的 速度分析及加速度分析，求解出刨刀的位移、速度和加速度。 （4）根据给定的初始条件，确定各构件的惯性力及惯性力偶矩。 （5）根据给定初始位置的机构受力条件，做机构的动态静力分析，求解出各运动副反 力和作用在原动件曲柄上的平衡力矩。 四、初始条件 1. 牛头刨床主运动机构示意图，如图 3-1 所示。 2. 曲柄（构件 2）位置图，如图 3-2 所示。 3. 已知数据表，如表 3-1 所示
五、实验要求1.根据实验步骤完成实验报告内容：2.实验报告中未列出的失量方程和受力平衡方程，可单独附页。6XAOS6f5nF8023AS4-048图3-1牛头刨床主运动机构示意图G图3-2曲柄位置分配示意图表3-1已知数据表运动分析动态静力分析lo4s4G4G6FYFJs4n21o204lo2A1o4BlBCXs6s6Nr/minkg.m2mmmm60120602506015010015701.2100300100010
10 五、实验要求 1. 根据实验步骤完成实验报告内容； 2. 实验报告中未列出的矢量方程和受力平衡方程，可单独附页。 图 3-1 牛头刨床主运动机构示意图 图 3-2 曲柄位置分配示意图 表 3-1 已知数据表 运动分析 动态静力分析 n2 lo2o4 lo2A lo4B lBC lo4s4 xs6 ys6 G4 G6 F YF Js4 r/min mm N mm kgm2 60 120 60 250 60 150 100 15 100 300 1000 70 1.2
典型机构的运动分析与力分析实验报告专业班级学号姓名实验日期年月日一、机构运动简图绘制二、机构速度分析失量多边形绘制11
11 典型机构的运动分析与力分析实验报告 专业 班级 学号 姓名 实验日期 年 月 日 一、机构运动简图绘制 二、机构速度分析矢量多边形绘制
三、机构动态静力分析图示及力的失量多边形绘制12
12 三、机构动态静力分析图示及力的矢量多边形绘制
四、问题计论1.简述机构运动分析的基本步骤。2.简述机构动态静力分析的基本步骤。3．简述图解法做机构的运动分析和力分析的优缺点。五、心得和意见成绩日期实验指导教师13
13 四、问题计论 1．简述机构运动分析的基本步骤。 2．简述机构动态静力分析的基本步骤。 3．简述图解法做机构的运动分析和力分析的优缺点。 五、心得和意见 成绩 实验指导教师 日期