机械分析应用基础(第2版)
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第3章 机构静力分析基础

机械在运转的过程中,各个构件都要受到力的作用。作用在机械上的力,包括由外部施于机械的驱动力、阻力、重力、风力、水压力、弹簧力、电磁力和运动构件受到的介质阻力,以及构件在变速运动时产生的惯性力等。这些力通常主动地使物体运动或使物体有运动趋势,故称为主动力,工程上也常称作载荷。除此以外,还包括由主动力在运动副中所引起的约束反力。

由于作用在机械上的力不仅是影响机械运动和动力性能的重要参数,而且也是决定相应构件的尺寸和结构形状等的重要依据。所以,在正确分析或合理使用现有机械时,都需要对机构的受力情况进行分析。

这里主要针对机构力分析的任务之一展开讨论:确定各运动副中的约束反力,即运动副两元素接触处彼此的作用力。这些力的大小和性质对于分析各构件的承载能力,分析运动副中的摩擦和润滑,确定机械的效率及其运转时所需的功率等,都是必需的重要资料。

对于低速轻载机械,由于惯性力的影响不大,故常略去不计。在不计惯性力的条件下,对机械进行的力分析称为静力分析。静力分析的基本理论和方法是机构力分析的基础,在工程技术中有着十分重要的意义。本节以平面机构为主要研究对象介绍静力分析的方法。