大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于机械设计力矩平衡的问题,于是小编就整理了4个相关介绍机械设计力矩平衡的解答,让我们一起看看吧。
力矩平衡中转轴可以任意选取吗?
一个真正的力学平衡既包括力矩平衡又包括力的平衡(即合力为零)。在这种情况下转轴可以任意选取,否则不可以。例如,一杆平衡的秤,力和力矩都是平衡的,转轴就可以任意选取。
通常我们都是自然而然地选择秤杆的提绳所通过的那个轴,这时候你只需要考虑被称量的物体所产生的力矩和秤砣所产生的力矩即可;如果你选择了其他的转轴,那么你还要考虑提绳的拉力所产生的力矩,不然就错了。
变速运动的物体用力矩平衡时如何选转轴?
变速运动的物体用力矩平衡时选转轴
即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点,广泛应用于高档录音座、录像机、电子仪器及自动化办公设备中。
无刷直流电动机由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。位置传感按转子位置的变化,沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流(即检测转子磁极相对定子绕组的位置,并在确定的位置处产生位置传感信号,经信号转换电路处理后去控制功率开关电路,按一定的逻辑关系进行绕组电流切换)。
在有关力矩的计算中,转轴可否任意选取?
可以。在力矩平衡的情况下,对任何一点都是成立的。而且这一点不一定在物体上。 事实上,就像你说的在计算的时候,要巧妙选取参考点,可以考虑以下几点: 选取几个力的交点,从而减少计算量; 选在未知力的作用点,从而无需知道该力的具体值; 选这样的点:使得各力力臂的计算最方便。
直升机是怎么解决扭矩这个问题的?
一般的直升机靠尾巴上的螺旋桨来平衡扭矩。
如果直升机只有头顶上一个螺旋桨的话,那么螺旋桨转动,机身也会缓慢沿螺旋桨的反方向旋转。那么,这时候,直升机尾巴上的螺旋桨就起到作用了,它就是来平衡扭矩,防止直升机机身转动的。我们在电影里看到很多直升机尾巴被削掉后会转着圈的坠落,就是这个道理。
当然,还有一种直升机,那就是共轴双旋翼直升机,它有两个旋翼,反向旋转,可以自己抵消掉扭矩。
图注:UH-60M作为单旋翼带尾桨常规布局直升机的代表,其尾桨旋转,起到了平衡主旋翼反扭矩的作用
扭矩是一个物理学术语,具体到直升机上,其扭矩效应具体而言是因为直升机飞行主要依靠旋翼产生的拉力,当旋翼由发动机通过减速器和传动轴带动旋转时,旋翼给空气以作用力矩(或称扭矩),空气必然在以大小相等、方向相反的反作用力矩作用于旋翼,这就是反扭矩,而且还会再通过旋翼将这一反作用力矩(反扭矩)传递到直升机机体上。如果不采取措施予以平衡,那么这个反作用力矩就会使直升机逆旋翼转动方向旋转。直观体现出来就是直升机开始旋转,摇头转向。这样直升机就没法飞了。
图注:横列双旋翼直升机代表,米里设计局的米-12
为了解决扭矩问题,或者术语称为平衡“反作用力矩(或反扭矩)”,主要是通过直升机的总体布局设计来解决,经过多年发展,公认两种比较好的解决方案为:
单旋翼带尾桨布局。该布局因为在直升机中应用最为广泛,最为常见,因此也常被称作“直升机常规布局”。在单旋翼带尾桨布局中,在直升机尾部伸出来一个尾梁,上面装一个可以旋转的尾桨,空气对主旋翼形成的反作用力矩,由尾桨旋转产生的拉力(或推力) 相对于直升机机体重心形成的偏转力矩予以平衡。这种方式虽然需要一个较长的传动轴从发动机那里将一部分功率传到尾桨推动尾桨转动,需要消耗一部分功率,但构造上比较简单。单旋翼的代表作很多,最典型的比如西科斯基UH-60M“黑鹰”通用运输直升机。必须指出的是,世界上现在绝大多数直升机都采用单旋翼带尾桨的常规式布局。
图注:卡曼公司K-MAX交叉双旋翼直升机
双旋翼式布局。双旋翼布局就是在直升机上装两副旋翼,两副旋翼是彼此相反方向转动的,也称“对转”。双旋翼式布局具体根据旋翼布置的相对位置不同,又分为很多种,可以是共轴式双旋翼(两副旋翼共用一个转动轴),也可以是纵列式双旋翼或者横列式双旋冀(含交叉双旋翼),通过发动机驱动传动装置使两副旋翼彼此向相反方向转动,空气对其中一副旋冀的反作用力矩,正好为另一副反转旋翼的相反方向的反作用力矩所平衡。共轴双旋翼直升机的代表是俄罗斯卡莫夫设计局设计的一系列直升机产品,比如卡-27“蜗牛”直升机;纵列双旋翼的代表是美国“支奴干”CH-47重型直升机;横列双旋翼目前没有现役型号,代表作是苏联时期由米里设计局研发的米-12直升机,它也曾经是世界上最大的直升机,最大起飞重量达105吨;交叉双旋翼的代表,是美国卡曼直升机公司研制的一系列产品,比如K-MAX直升机。
到此,以上就是小编对于机械设计力矩平衡的问题就介绍到这了,希望介绍关于机械设计力矩平衡的4点解答对大家有用。