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关于重心(机械工程学与自动装置设计-8)

  • 2020.03.21 23:37:07
  • 米思米
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   对机械装置进行构造设计时,需考虑到整体重心的支持脚(脚轮)设置设计与可动体低重心化设计等重心位置。本章对重心进行说明。

(1)重心是什么

・物体存在一点无论物体处于怎样的形态都能够保持平衡。也就是说,通过该点支撑物体,无论怎样的形态,都能确保物体稳定处于静止状态。该点称为重心(或质量中心)。

・球的重心是球的中心点。平面上四边形的重心为对角线的交点。三角形的重心为中线交点。

・当物体形状复杂时,可看作是多个部分的集合体,寻找重心。

・下图是3个四边形(A,B,C)的集合体。各重心为其对角线交点。这3个重心受到各自的重力作用,这3个力合力的作用点为该图形的中心。

关于重心(机械工程学与自动装置设计-8)


 (2) 复杂图形重心的计算方法

・将复杂图形分割为简单的图形。将下图分割为3个四边形(下图)。

关于重心(机械工程学与自动装置设计-8)


・为方便图形理解,制定X-Y直交坐标(下图)。

关于重心(机械工程学与自动装置设计-8)

・求取3个四边形的重量Wa、Wb、Wc。并将各重心定为Ga、Gb、Gc,坐标Ga(Xa,Ya)、Gb(Xb、Yb)、Gc(Xc、Yc)。

关于重心(机械工程学与自动装置设计-8)

・整体重量算式 ・・・ W = Wa + Wb + Wc

・以坐标原点O为中心的力矩算式 ・・・
   Wa x Xa + Wb x Xb + Wc x Xc = W x X
   Wa x Ya + Wb x Yb + Wc x Yc = W x Y

  根据上述2个算式,可通过以下算式计算重心坐标 G (X、Y)。

     X =(Wa x Xa + Wb x Xb + Wc x Xc)÷W
     Y =(Wa x Ya + Wb x Yb + Wc x Yc)÷W

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