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樓主: 子子61961
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曲柄連桿計算題——華山論劍

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11#
發(fā)表于 2013-8-12 06:32:08 | 只看該作者
本帖最后由 zerowing 于 2013-8-12 06:33 編輯

呵呵,很好的基礎(chǔ)帖,。不過,,多說一句,R最好使用曲柄長度這個詞,,偏心距在曲滑機(jī)構(gòu)中另有意義,,容易引起誤會。
另外,。fmdd大俠的數(shù)值,,為啥感覺不對呢。最簡單的一種說法,,扭矩T=100Nm,,曲柄半徑0.2m,也就是說切向力Ft=500N。那么作為被動件的滑塊,,為啥會出現(xiàn)比切向力還大的情況,?

發(fā)一個計算過程,兩位大俠看看問題在哪兒,。
其中,,a為原題種的B角,b為連桿與中心線的夾角,。



點(diǎn)評

引用奇_點(diǎn) “問題出在連桿上是分力還是合力,。是除以sin(a+b),還是乘以�,!薄� 大俠可以畫個平行四邊形,。主力是切向力。分力是徑向力和連桿分力,�,!眳⒄兆幼哟髠b的解,是不是奇點(diǎn)搬回一城,,哈哈,。  發(fā)表于 2013-8-15 09:21
老鷹給分了,俺就精神上 +1 ^_^  發(fā)表于 2013-8-12 11:00
更新,,請向下看,。頭疼,怎么會最后引發(fā)這么一套超現(xiàn)實(shí)主義的題目來,。  發(fā)表于 2013-8-12 09:27

評分

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12#
發(fā)表于 2013-8-12 07:08:34 | 只看該作者
zerowing 發(fā)表于 2013-8-12 06:32
呵呵,,很好的基礎(chǔ)帖。不過,,多說一句,,R最好使用曲柄長度這個詞,偏心距在曲滑機(jī)構(gòu)中另有意義,,容易引起誤會 ...

我第一次算也這樣想,。問題出在連桿上是分力還是合力。是除以sin(a+b),還是乘以,。后來想連桿產(chǎn)生變形來抵抗這個500牛,,而不是由500牛產(chǎn)生的一個分力。

點(diǎn)評

大家討論得很深刻,,俺基本沒太理解,,不明覺厲。另外,,俺確實(shí)沒考慮橫功率啥的問題,。正如奇點(diǎn)大俠說的,,這道題是力學(xué)與數(shù)學(xué)的完美結(jié)合,,嗯嗯,。  發(fā)表于 2013-8-14 20:30
嗯。是這樣的,。鬧清楚了  發(fā)表于 2013-8-12 10:30
連桿上的力是合力,;其分力為切向力(100Nm)和法向力。最終出力F是連桿力的分力,,另一分力則垂直于F  發(fā)表于 2013-8-12 10:25
往下看,,剛才沒看到還有一個題目  發(fā)表于 2013-8-12 10:16
期待大俠談?wù)労笠粋摩擦力矩的題。  發(fā)表于 2013-8-12 09:53
另外,,為啥我感覺子子大俠的本意是橫功率呢,!畢竟是現(xiàn)實(shí)中的一個問題引發(fā)過來的  發(fā)表于 2013-8-12 09:43
俺的意思是,無法實(shí)現(xiàn),。  發(fā)表于 2013-8-12 09:39
轉(zhuǎn)動的角度和F的位移有唯一的幾何關(guān)系,,此時不用虛功原理這等利器有點(diǎn)浪費(fèi)了  發(fā)表于 2013-8-12 09:36
對切線下邊的三角形用兩次余弦定理,兩式相減,,約去高階無窮小,,就可以得到dθ/△  發(fā)表于 2013-8-12 09:31
大俠。不是超現(xiàn)實(shí)...是力學(xué)和數(shù)學(xué)完美的吻合,。  發(fā)表于 2013-8-12 09:31
這題沒法用這種虛功法計算,。因?yàn)榻嵌鹊淖兓渴遣坏鹊模瑢τ诒旧泶嬖趦蓚函數(shù)的變量,,你如何通過比值算虛功,?  發(fā)表于 2013-8-12 09:26
頭疼,超現(xiàn)實(shí)主義,。  發(fā)表于 2013-8-12 09:24
虛功原理只是換個角度來看這個問題,。關(guān)鍵還是在幾何關(guān)系上。即受力分析...  發(fā)表于 2013-8-12 09:22
于是出現(xiàn)了新結(jié)論,。如果T是恒定的,,那么在下死點(diǎn)位置處,需要極大的瞬間功率,。而這個功率的存在便能解釋為什么會出現(xiàn)一個極大數(shù)值的F,。  發(fā)表于 2013-8-12 09:22
用虛功原理求解,T*dθ=F*△,,根據(jù)幾何關(guān)系算出dθ/△,,很快就可以得到結(jié)果  發(fā)表于 2013-8-12 09:18
似乎達(dá)成一致了?NICE...  發(fā)表于 2013-8-12 09:17
T恒定,。但不是勻速運(yùn)動,。假如勻速就不恒定。題目也巧妙的避開了。只說順時針轉(zhuǎn)動,。  發(fā)表于 2013-8-12 09:16
或者說,,如果T是一個恒定值,那么整套系統(tǒng)就是變功率,,那么就能解釋我的疑問了  發(fā)表于 2013-8-12 09:15
我推墻我就是主動力了...我是推不沉的,,但這不是。連桿上產(chǎn)生的是變形力,。是反力,。  發(fā)表于 2013-8-12 09:13
行了,我想明白了,,也找到原因了,。主動力不是切向力。而實(shí)際旋轉(zhuǎn)中T也不是恒定值,。只有這樣才解釋得通,。  發(fā)表于 2013-8-12 09:12
主動力在中間啊...徑向力與切向力垂直。  發(fā)表于 2013-8-12 09:11
怎么會呢...假如只有曲柄,。轉(zhuǎn)動慣量1/12mr*r ,。轉(zhuǎn)矩提供他的角加速度。而維持平衡就不需要這個轉(zhuǎn)矩了,。所以才說慣性嘛,。他會以某個角速度勻速轉(zhuǎn)動。假如這個轉(zhuǎn)矩一直在,,那不是一直加速,?所以后面的這個轉(zhuǎn)矩與連桿給   發(fā)表于 2013-8-12 09:09
或者最簡單的說法,你去推墻,,永遠(yuǎn)不可能把墻推得往地下沉,!  發(fā)表于 2013-8-12 09:07
大俠,這不是作圖法的問題,。平行四邊形法則也是把主動力放在中間進(jìn)行分解,。而不是主動力在單側(cè)反分解。  發(fā)表于 2013-8-12 09:05
再反過頭來說兩角為0的狀態(tài),。按照滑塊的運(yùn)動規(guī)律,,在這一刻滑塊運(yùn)動到最遠(yuǎn)端,速度為0,,加速度即便不為0,,也一定是一個反向的。因?yàn)樵龠^一個時刻,,滑塊就要上移,。  發(fā)表于 2013-8-12 09:03
大俠可以畫個平行四邊形,。主力是切向力。分力是徑向力和連桿分力,。再看看,。  發(fā)表于 2013-8-12 08:59
另外,對于沒有連桿的曲柄本身旋轉(zhuǎn)來說,,其扭矩是完全用來平衡轉(zhuǎn)動慣量矩的。也就是說,,你加上連桿,,也不應(yīng)該用求解離心力得到的徑向力來再次做力的矢量加減,那樣,,同一個力等于被累加了兩次就,。  發(fā)表于 2013-8-12 08:57
如果整個受力反過來,滑塊推曲柄,,你說連桿力能分解成切徑兩個方向,,這我是認(rèn)同的。但如果切是主動力,,怎么分解為徑向力,?  發(fā)表于 2013-8-12 08:53
大俠,你自己看看自己的話,,不感覺別扭,?切向力分解到徑向上!�,�,!怎么分解?  發(fā)表于 2013-8-12 08:51
,。,。。連桿上無分力,,而數(shù)字無限大,,大俠不感覺差異?  發(fā)表于 2013-8-12 08:49
13#
發(fā)表于 2013-8-12 07:52:37 | 只看該作者
樓主給解釋一下吧  學(xué)習(xí)學(xué)習(xí) 以前那點(diǎn)知識早就沒了
14#
發(fā)表于 2013-8-12 08:04:05 | 只看該作者
有用謝謝
15#
發(fā)表于 2013-8-12 09:06:35 | 只看該作者
本帖最后由 LIAOYAO 于 2013-8-13 23:00 編輯

       轉(zhuǎn)矩: Ft = 100 (Nm)
位置矢量: R  = 0.2 (m)
連桿長    : L = 1.6  (m)
作用力     :  Fc = 500 (N)
設(shè) 連桿擺角為 A,,曲柄角為B,, 角度 A、B 均為弧度,。因 R sin B = L sin A  , 得  sin A = ( R sin B ) / L   ----   (1)
設(shè) 切向力為 Ft,、 連桿力為 Fg ,
得 Fg = Ft / sin B       -------------------    (2)   
       F = Fg cos A       -------------------    (3)
將 (2)代入(3)   F =  (Ft / sin B) * cos A

==========  修正版 ===========
       轉(zhuǎn)矩: Ft = 100 (Nm)
位置矢量: R  = 0.2 (m)
連桿長    : L = 1.6  (m)
作用力     :  Fc = 500 (N)
設(shè) 連桿擺角為 A,曲柄角為B,, 角度 A,、B 均為弧度,。因 R sin B = L sin A  , 得  sin A = ( R sin B ) / L   ----   (1)
設(shè) 切向力為 Fc、 連桿力為 Fg ,
得 Fg = Fc / sin B       -------------------    (2)   
       F = Fg cos A       -------------------    (3)
將 (2)代入(3)   F =  (Fc / sin B) * cos A

曲軸連桿計算題.rar  壓縮包里只是本例子的Excel檔,, 截屏如下,,
曲軸連桿計算題.rar (3.14 KB, 下載次數(shù): 42)
  

點(diǎn)評

奇點(diǎn)大俠說的是對的,做的很好,,不過在三角形中有點(diǎn)想當(dāng)然把Fc的對角看成B了,,最后算式應(yīng)該是sin(a+b),你回頭仔細(xì)看看就知道了  發(fā)表于 2013-8-14 12:58
子子 老師給的 B 是度數(shù),,要轉(zhuǎn)成弧度后才適用以上公式  發(fā)表于 2013-8-12 09:59
sin(A+B) ,? 不會吧!Ft 轉(zhuǎn)換成 Fg 后才用相似直角三角形去算出 F ,,咋來 (A+B) ,?  發(fā)表于 2013-8-12 09:48
最后算式里是sin(A+B)  發(fā)表于 2013-8-12 09:41
B = 你的年齡(degree) ^_^ 某人喜歡說別人 裝B ,代入后得 裝你的年齡  發(fā)表于 2013-8-12 09:36
大俠。B不是曲柄角吧...  發(fā)表于 2013-8-12 09:29

評分

參與人數(shù) 2威望 +2 收起 理由
子子61961 + 1 最后結(jié)果俺感覺有一點(diǎn)偏差,,但Excel漂亮
zerowing + 1 參與討論

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16#
發(fā)表于 2013-8-12 09:21:05 | 只看該作者
學(xué)習(xí)
17#
發(fā)表于 2013-8-12 09:30:10 | 只看該作者
看到大俠們的討論 小弟我學(xué)習(xí)了
18#
發(fā)表于 2013-8-12 09:30:25 | 只看該作者
本帖最后由 zerowing 于 2013-8-12 10:17 編輯

最新更新,。


摩擦力和力矩以及平均摩擦半徑。

點(diǎn)評

,。,。。慚愧,,我是在國內(nèi)畢業(yè)完工作了兩年才出去的,。大俠太高看我了。水平有限,。  發(fā)表于 2013-8-15 11:20
這就好比念書的時候,,有人喜歡推公式以一概全(一般比例都比較少,而且男生居多),,大部分人喜歡參照公式解題,,而往往前者在真正帶入計算的時候又經(jīng)常出錯(因?yàn)樗悸吩缫亚宄@然中國的老師更喜歡后者,。  發(fā)表于 2013-8-15 09:28
談點(diǎn)有的沒的,,zeroing大神除了借助大殺器以外,那種對整體趨勢和宏觀現(xiàn)象的把握,,我想是超越我們就題論題本身的,,不想引到國內(nèi)外教育機(jī)制這么大的問題上,但是問一下大神是什么時候出去念的書,?高中大學(xué)還是研博,?  發(fā)表于 2013-8-15 09:25
半徑那個我沒看明白,不過沒找到和我答案一樣的式子,,要不你再去43樓挑戰(zhàn)一下自己外語水平,。嘿嘿,。  發(fā)表于 2013-8-14 20:51
圖像很漂亮,非常感謝,�,?紤]給你一個更現(xiàn)實(shí)點(diǎn)兒的問題:實(shí)際上一般求壓力時,對應(yīng)的量不是轉(zhuǎn)角,,而是滑塊距離下死點(diǎn)的距離,。  發(fā)表于 2013-8-14 20:49
不對,我被你繞暈了,。我得縷縷,。肯定不會出現(xiàn)恒功率+恒扭矩的情況,。  發(fā)表于 2013-8-12 11:16
好吧,我知道啥問題了,。不是切向力在變,,而是角速度在變。,。,。。  發(fā)表于 2013-8-12 11:03
Crtl A ,。如果施軸上的作用力不變,,則本題切向力 Ft 肯定就不變,即轉(zhuǎn)矩(力矩)不變,,L固定后,,F(xiàn) 隨 B 值在變化。計算式會出現(xiàn)無窮大,,而實(shí)際操作會被限定于曲柄連桿等構(gòu)件的強(qiáng)度內(nèi),。  發(fā)表于 2013-8-12 10:55
恩,所以表達(dá)式不大一樣  發(fā)表于 2013-8-12 10:45
我是按壓力F算的壓強(qiáng)q,。沒用常量p  發(fā)表于 2013-8-12 10:38
大俠算多了,。。單位面積壓力是個常量P  發(fā)表于 2013-8-12 10:37
如果扭矩一定,,那就成了變功率了,。于是就成了這么個結(jié)果。  發(fā)表于 2013-8-12 10:26
咱們正常的曲滑機(jī)構(gòu)是,,恒功率變扭矩,。即,有負(fù)載,,扭矩增大,,無負(fù)載扭矩變小,。整個一個周期下來,扭矩均值滿足功扭關(guān)系,。  發(fā)表于 2013-8-12 10:25
我一開始就栽這上面了,,這道題,切向力是個超巨大的變量,。因?yàn)榕ぞ厥枪潭ǖ?nbsp; 發(fā)表于 2013-8-12 10:21
切向力是固定的,;又圓周遠(yuǎn)動應(yīng)該不會出現(xiàn)無窮大的瞬時速度  發(fā)表于 2013-8-12 10:20
或者換句話說,存在某一時刻,,切向點(diǎn)出現(xiàn)無窮大的瞬時速度,。。,。,。。,。  發(fā)表于 2013-8-12 09:42

評分

參與人數(shù) 3威望 +3 收起 理由
子子61961 + 1 說實(shí)話就第一個公式我看懂了,,這是啥軟件
LIAOYAO + 1 答題
奇_點(diǎn) + 1 多謝指教

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19#
發(fā)表于 2013-8-12 09:31:05 | 只看該作者
荒廢多年,課本知識都忘記了,,慚愧
20#
發(fā)表于 2013-8-12 09:54:11 | 只看該作者
B=25  F=1183 不知道對否,, L沒用上,請大俠指教
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