各构件所受载荷的大小，老鹰请教

老鹰 · 发表于 2015-11-3 07:52:11

以下是一位社友给我的留言，因为我不是机械专业的，技术方面根本不懂。请社友们帮助回答一下，谢谢！
因为没有什么隐私，所以我就直接贴出来了。请谅解。@a359618212

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鹰爷，你好，我是一名在校生，关于机械设计我最近有个困惑一直没想明白，在翻过一些书，找过一些毕业设计后，还是没解决，所以想向你请教。

我知道在确定设计方案之后，然后进行运动学计算，得到各构件的运动参数（速度，加速度等），接下来进行动力学计算，来确认各构件所受载荷的大小，就是这一步，没有弄清楚，我学了一些基本的动力学分析，在知道加速度，速度这些参数外，它的各构件质量是要怎么求得？

如果不方便细说，请你指个大概方向或者书本，我自己去找也是可以的。
希望鹰爷能够回复我，谢谢！

wangqing1 · 发表于 2015-11-3 07:59:08

加速度与质量
2009-05-02 12:36 紫Sの星语☆╮ | 浏览 2543 次理工学科
为什么加速度与质量无关？有一个公式F＝MA可以推倒出来呀．

这里是充分非必要。意思是当你知道F和M的时候，你可以推出加速度。但是加速度和质量是没有关系的。比如说重力加速度。无论是铁球还是羽毛，他所受的重力加速度都是相同的，但为什么从同一高度下降时，落地时间不同，这是因为他所受的阻力即浮力不同罢了。再比如说光滑斜面上一个物体下滑，加速度是G*SINa ，你能说加速度和倾斜角有关么？不能。

周震 · 发表于 2015-11-3 08:16:01

这个都是你先假设一个质量，当然在满足安全系数的情况下越少越好，然后代入演算，合适就选用不合适在此基础上进行上浮或者下降。说白了就是先假设个参考数据，然后根据这些数据来推导适合的数据。
以上为本人拙见！

刘嵩 · 发表于 2015-11-3 08:32:02

本帖最后由刘嵩于 2015-11-3 08:35 编辑

我水平有限，个人觉得，他的前提错了，如果某个关键机构、构件、结构。无法满足要求，那这个方案不是要推倒在论证？

做方案的前提是先论证关键部分是否可行。构件质量要看使用状况。惯性矩、转动惯量。。。

biudiu · 发表于 2015-11-3 09:05:53

本帖最后由 biudiu 于 2015-11-3 09:07 编辑

鹰大，我按照我对大学课程的理解解释一下这个问题

1.       楼主所说机械结构运动学主要涉及的是机械原理和理论力学，这阶段最经典的运动结构就是根据原动力和输出，设计四连杆机构；设计方法就是依据设计要求的结构如曲柄摇杆、曲柄滑块等典型结构的示意图进行受力分析和运动分析；此时原动力是匀速的，输出的力也是确定的，以此条件即可通过矢量（画图）法或函数法计算出各个构件、质点的速度、加速度和受力，跟质量无关，这个环节对应工厂内的方案设计。
2.       当需要讨论质量，对应质量，就要根据1中计算的力和速度等进行强度设计、刚度设计和稳定性等等设计了，这就需要机械设计和材料力学或者更复杂的力学去解决问题了。质量这东西不是张嘴说的，是设计来的。
3.       大学课程的顺序和课程设计毕业设计等，就基本把设计流程顺了一遍，基本上大三时就应该懂这些了

aysuio · 发表于 2015-11-3 10:38:08

1. 设计一个方案，如果是典型设备，作为菜鸟，可以参照前人设计过的方案，将书中常用的机构，其原理弄明白了，才知道该用啥。自己瞎想，效率低，结构合理性不知道。原因是，本身对常用组合，机构都没有了解，谈何方案。至于设计流程，楼上已经说明白了。比如：如用螺旋传动机构，哪几种常用？滑动，滚动，静压？分别用在何种情况？效率？每个传动机构其又有那些比较常用螺纹，特点是什么？等等

2. 设计一个方案是有目的性的。设计工程师首要考虑的是功能。所有机构都是为了实现功能而服务，而制造是为了将机构从概念带到真正的市场服务。你首先知道的就是，你设计的东西需要达到什么要求，其中一定有承受载荷这项，不直接给出也可推导出。既然已有结构，已知各个构件传动方式，为何不能算出每个构件上需传递的载荷大小？

3.质量的确定。质量，很简单，知道密度，知道体积就好。选了材料，密度自然确定，结构确定，体积自然确定。问题来了，如何选材，如何确定结构。这就涉及到结构的可靠性相关设计（刚度，强度，压杆稳定，磨损，疲劳断裂。。。）常用机构的计算，书上都有，从原理上完全理解，以后就舒服了。机械设计书上的计算都比较简单，并没有涉及弹性力学，大多都是材料力学相关知识。如果不会，回头看书吧- -！。根据这些计算，你就可以确定结构和材料，自然质量已经不是问题了。

4.接下来，实现了力的传递，实现了动作，还不是完结，如何才能提高精度？涉及到机构运行中热变形，机构的动不平衡，GDT及粗糙度设计，等等。不过这是后话了。

小子浅见，各位前辈斧正。

斯文棒棒 · 发表于 2015-11-3 11:23:16

6楼回答的比较精辟

哥是个传说 · 发表于 2015-11-3 14:06:59

上面的都理解错了提问者的意思。
我估计提问者的计算仅仅是对被操作对象的计算，而忽略了设备机构的质量摩擦等，也就是一个理论上的初步计算。
下一步就是进行结构设计，如果你一根杆，在上一步中只是一条线受1000N拉力，而你现在则必须找到一根能承受这么大拉力的杆，还要让它输出力是1000N，你觉得选木头觉得粗了，你就选钢铁，选多大？得再计算

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