构件惯性力的计算

平面机构的受力分析-构件惯性力的计算(移动构件、回转构件、平面复合移动构件)

构件惯性力的计算

移动构件计算

移动构件示意图

  

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符号意义:
m:构件质量(kg)
ac:构件重心加速度(m/s²)
Pg:惯性力(N)
Mg:惯性力矩(N·m)
计算公式:
Pg=-m*ac
Mg=0
作平移运动的构件,惯性力作用于构件重心,方向与重心加速度相反
说明:
负号表示惯性力方向与重心加速度ac方向相反;移动构件无角加速度,惯性力矩为零
设置项:
结果小数位数可选择0-15位(默认12位);本计算无角度参数,角度单位设置暂不可用

回转轴通过惯性主轴计算

回转轴通过惯性主轴示意图

  

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符号意义:
Jc:构件对通过重心的回转轴的转动惯量(kg·m²)
ε:构件角加速度(rad/s²)
Pg:惯性力(N)
Mg:惯性力矩(N·m)
计算公式:
Pg=0
Mg=-Jc*ε
绕通过重心的惯性主轴回转的构件,重心加速度为零,只有惯性力矩
说明:
负号表示惯性力矩方向与角加速度ε方向相反
设置项:
结果小数位数可选择0-15位(默认12位);角加速度ε单位固定为rad/s²,角度单位设置暂不可用

回转轴不通过惯性主轴计算1

回转轴不通过惯性主轴1示意图

  

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符号意义:
m:构件质量(kg)
ac:构件重心加速度(m/s²)
Jc:构件对通过重心的回转轴的转动惯量(kg·m²)
ε:构件角加速度(rad/s²)
Pg:惯性力(N)
Mg:惯性力矩(N·m)
计算公式:
Pg=-m*ac
Mg=-Jc*ε
回转轴不通过惯性主轴的回转构件,同时存在惯性力和惯性力矩
说明:
负号表示惯性力(矩)方向与对应加速度方向相反;惯性力Pg作用于构件重心
设置项:
结果小数位数可选择0-15位(默认12位);角加速度ε单位固定为rad/s²,角度单位设置暂不可用

回转轴不通过惯性主轴计算2

回转轴不通过惯性主轴2示意图

  

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符号意义:
m:构件质量(kg)
ac:构件重心加速度(m/s²)
Jc:构件对通过重心的回转轴的转动惯量(kg·m²)
ε:构件角加速度(rad/s²)
rc:重心距回转轴的距离(m)
Pg:总惯性力(N)
h:总惯性力作用线偏离重心的距离(m)
OK:总惯性力作用线与回转中心O的距离(m)
计算公式:
Pg=-m*ac
h=Jc*ε/(m*ac)
OK=rc+Jc/(m*rc)
用不作用于重心的总惯性力表达:将惯性力与惯性力矩合成为一个偏离重心h的总惯性力
说明:
负号表示总惯性力方向与重心加速度ac方向相反;K点称为撞击中心
设置项:
结果小数位数可选择0-15位(默认12位);角加速度ε单位固定为rad/s²,角度单位设置暂不可用

平面复合移动构件计算1

平面复合移动构件1示意图

  

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符号意义:
m:构件质量(kg)
ac:构件重心加速度(m/s²)
Jc:构件对通过重心轴的转动惯量(kg·m²)
ε:构件角加速度(rad/s²)
Pg:惯性力(N)
Mg:惯性力矩(N·m)
计算公式:
Pg=-m*ac
Mg=-Jc*ε
作平面复合运动的构件,惯性力作用于重心,同时存在惯性力矩
说明:
负号表示惯性力(矩)方向与对应加速度方向相反
设置项:
结果小数位数可选择0-15位(默认12位);角加速度ε单位固定为rad/s²,角度单位设置暂不可用

平面复合移动构件计算2

平面复合移动构件2示意图

  

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符号意义:
m:构件质量(kg)
ac:构件重心加速度(m/s²)
ρc:构件对通过重心轴的回转半径(m)
ε:构件角加速度(rad/s²)
Pg:总惯性力(N)
h:总惯性力作用线偏离重心的距离(m)
计算公式:
Pg=-m*ac
h=ρc²*ε/ac
用不作用于重心的总惯性力表达:将惯性力与惯性力矩合成为一个偏离重心h的总惯性力
说明:
负号表示总惯性力方向与重心加速度ac方向相反;Jc=m*ρc²,故h=Jc*ε/(m*ac)=ρc²*ε/ac
设置项:
结果小数位数可选择0-15位(默认12位);角加速度ε单位固定为rad/s²,角度单位设置暂不可用

说明

m:构件的质量,kg
Jc:构件对于惯性主轴的转动惯量,kg·㎡
rc:回转轴的惯性主轴之间的距离,m
ε:构件的角速度,rad/s^2
ac:构件重心的加速度,m/s^2
ρc:与Jc相对应的构件的惯形半径,m
OK:摆动中心至回转中心的距离,m

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