大家好,今天小編關注到一個比較有意思的話題,就是關于機械設計力矩平衡的問題,于是小編就整理了4個相關介紹機械設計力矩平衡的解答,讓我們一起看看吧。
力矩平衡中轉軸可以任意選取嗎?
一個真正的力學平衡既包括力矩平衡又包括力的平衡(即合力為零)。在這種情況下轉軸可以任意選取,否則不可以。例如,一桿平衡的秤,力和力矩都是平衡的,轉軸就可以任意選取。
通常我們都是自然而然地選擇秤桿的提繩所通過的那個軸,這時候你只需要考慮被稱量的物體所產生的力矩和秤砣所產生的力矩即可;如果你選擇了其他的轉軸,那么你還要考慮提繩的拉力所產生的力矩,不然就錯了。
變速運動的物體用力矩平衡時如何選轉軸?
變速運動的物體用力矩平衡時選轉軸
即用電子開關器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的接觸式換向器和電刷。它具有可靠性高、無換向火花、機械噪聲低等優(yōu)點,廣泛應用于高檔錄音座、錄像機、電子儀器及自動化辦公設備中。
無刷直流電動機由永磁體轉子、多極繞組定子、位置傳感器等組成。位置傳感按轉子位置的變化,沿著一定次序對定子繞組的電流進行換流(即檢測轉子磁極相對定子繞組的位置,并在確定的位置處產生位置傳感信號,經信號轉換電路處理后去控制功率開關電路,按一定的邏輯關系進行繞組電流切換)。
在有關力矩的計算中,轉軸可否任意選取?
可以。在力矩平衡的情況下,對任何一點都是成立的。而且這一點不一定在物體上。 事實上,就像你說的在計算的時候,要巧妙選取參考點,可以考慮以下幾點: 選取幾個力的交點,從而減少計算量; 選在未知力的作用點,從而無需知道該力的具體值; 選這樣的點:使得各力力臂的計算最方便。
直升機是怎么解決扭矩這個問題的?
一般的直升機靠尾巴上的螺旋槳來平衡扭矩。
如果直升機只有頭頂上一個螺旋槳的話,那么螺旋槳轉動,機身也會緩慢沿螺旋槳的反方向旋轉。那么,這時候,直升機尾巴上的螺旋槳就起到作用了,它就是來平衡扭矩,防止直升機機身轉動的。我們在電影里看到很多直升機尾巴被削掉后會轉著圈的墜落,就是這個道理。
當然,還有一種直升機,那就是共軸雙旋翼直升機,它有兩個旋翼,反向旋轉,可以自己抵消掉扭矩。
圖注:UH-60M作為單旋翼帶尾槳常規(guī)布局直升機的代表,其尾槳旋轉,起到了平衡主旋翼反扭矩的作用
扭矩是一個物理學術語,具體到直升機上,其扭矩效應具體而言是因為直升機飛行主要依靠旋翼產生的拉力,當旋翼由發(fā)動機通過減速器和傳動軸帶動旋轉時,旋翼給空氣以作用力矩(或稱扭矩),空氣必然在以大小相等、方向相反的反作用力矩作用于旋翼,這就是反扭矩,而且還會再通過旋翼將這一反作用力矩(反扭矩)傳遞到直升機機體上。如果不采取措施予以平衡,那么這個反作用力矩就會使直升機逆旋翼轉動方向旋轉。直觀體現出來就是直升機開始旋轉,搖頭轉向。這樣直升機就沒法飛了。
圖注:橫列雙旋翼直升機代表,米里設計局的米-12
為了解決扭矩問題,或者術語稱為平衡“反作用力矩(或反扭矩)”,主要是通過直升機的總體布局設計來解決,經過多年發(fā)展,公認兩種比較好的解決方案為:
單旋翼帶尾槳布局。該布局因為在直升機中應用最為廣泛,最為常見,因此也常被稱作“直升機常規(guī)布局”。在單旋翼帶尾槳布局中,在直升機尾部伸出來一個尾梁,上面裝一個可以旋轉的尾槳,空氣對主旋翼形成的反作用力矩,由尾槳旋轉產生的拉力(或推力) 相對于直升機機體重心形成的偏轉力矩予以平衡。這種方式雖然需要一個較長的傳動軸從發(fā)動機那里將一部分功率傳到尾槳推動尾槳轉動,需要消耗一部分功率,但構造上比較簡單。單旋翼的代表作很多,最典型的比如西科斯基UH-60M“黑鷹”通用運輸直升機。必須指出的是,世界上現在絕大多數直升機都采用單旋翼帶尾槳的常規(guī)式布局。
圖注:卡曼公司K-MAX交叉雙旋翼直升機
雙旋翼式布局。雙旋翼布局就是在直升機上裝兩副旋翼,兩副旋翼是彼此相反方向轉動的,也稱“對轉”。雙旋翼式布局具體根據旋翼布置的相對位置不同,又分為很多種,可以是共軸式雙旋翼(兩副旋翼共用一個轉動軸),也可以是縱列式雙旋翼或者橫列式雙旋冀(含交叉雙旋翼),通過發(fā)動機驅動傳動裝置使兩副旋翼彼此向相反方向轉動,空氣對其中一副旋冀的反作用力矩,正好為另一副反轉旋翼的相反方向的反作用力矩所平衡。共軸雙旋翼直升機的代表是俄羅斯卡莫夫設計局設計的一系列直升機產品,比如卡-27“蝸牛”直升機;縱列雙旋翼的代表是美國“支奴干”CH-47重型直升機;橫列雙旋翼目前沒有現役型號,代表作是蘇聯(lián)時期由米里設計局研發(fā)的米-12直升機,它也曾經是世界上最大的直升機,最大起飛重量達105噸;交叉雙旋翼的代表,是美國卡曼直升機公司研制的一系列產品,比如K-MAX直升機。
到此,以上就是小編對于機械設計力矩平衡的問題就介紹到這了,希望介紹關于機械設計力矩平衡的4點解答對大家有用。