Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Кинетостатический силовой расчет типовых механизмов.





 

Кинетостатический расчет зубчатой передачи (метод планов сил).

 

При проведении расчета нам необходима информация о размерах зубчатых колес и положении контактной нормали в высшей КП. Для эвольвентной передачи необходимо знать радиусы основных rb1 ,rb2 или начальных окружностей rw1 , rw2 и угол зацепления aw, т.к

rbi =rw1 × cos aw .

По этим размерам в масштабе изображается кинематическая схема механизма, на которую наносятся все известные силы и моменты. Главные вектора и моменты сил инерции рассчитываются по формулам

Фi = - mi× aSi, MФi = ISi×ei ,

так как кинематические параметры aSi, ei механизма при кинетостатическом расчете заданы.

Примечание: Необходимо отметить, что определение линейных ускорений центров масс и угловых ускорений звеньев, расчет главных векторов и главных моментов сил инерции и расчет сил веса являются предварительными или подготовительными этапами в кинетостатическом силовом расчете. На этих этапах подготавливаются или преобразуются исходные данные. Результаты расчета на этих этапах не входят в результаты силового расчета.

Определим подвижность, число избыточных связей в механизме, а также число неизвестных в силовом расчете:

Wпл = 3× 2 - 2×2 - 1×1 = 1, qпл = 1 + 0 - 1 = 0, ns = 2×2 + 1×1 + 1 = 6,

т.е. в нашем механизме неизвестно 6 компонент реакций, для решения задачи силового расчета необходимо составить 6 уравнений кинетостатики. Структурный анализ механизма показывает, что механизм состоит из одного первичного механизма (звено 1 и стойка) и монады (структурной группы, состоящей из одного звена 2). Анализ начнем со второго звена так, как к нему приложен заданный момент спротивления.

 

1. Звено 2.



Уравнения равновесия для звена 2:

векторное уравнение силового равновесия

_ _ __

å F = 0; F21 + G2 + F20 = 0;

??

уравнение моментов относительно точки В

å MB = 0; Mc2 + MФ2 + F21× rb2 = 0.

В начале решается уравнение моментов и определяется величина силы F21. Затем графически в масштабе mF, по векторному уравнению сил строится многоугольник сил (рис.25), из которого определяется величина и направление реакции F20 .

2. Звено 1.

Расчетная схема для звена 1 приведена на рис. 26. Уравнения равновесия для звена 1:

векторное уравнение силового равновесия

_ _ __

å F = 0; F12 + G1 + F10 = 0;

??

уравнение моментов относительно точки А

å MА = 0; Mc1 - MФ1 + F12× rb1 = 0.

Для звена 1 движущий момент Mд1 рассчитывается по уравнению моментов, а величина и направление реакции F10 определяется графически (рис.27), построением плана сил в масштабе mF .

 

 

Кинетостатический расчет кулачкового механизма (метод планов сил).

 

При проведении расчета необходима информация о размерах и форме профиля кулачка, длине толкателя и радиусе ролика. По этим данным в масштабе изображается кинематическая схема кулачкового механизма, на которую наносятся все известные силы и моменты, а также главные вектора и главные моменты сил инерции

 

Определяется подвижность, число избыточных связей в механизме, а также число неизвестных в силовом расчете:

 

Wпл = 3× 3 - 2×3 - 1×1 = 2, где Wо = 1, Wм = 1,

qпл = 1 + 1 - 1 = 0, ns = 2×3 + 1×1 + 1 = 8,

т.е. в данном кулачковом механизме неизвестно 8 компонент реакций, для решения задачи силового расчета необходимо составить 8 уравнений кинетостатики. Структурный анализ механизма показывает, что механизм состоит из одного первичного механизма (звено 2 и стойка) и структурной группы, состоящей из толкателя 3 и ролика 3¢. Особенность этой группы - местная подвижность ролика. В данном случае местная подвижность выполняет функцию замены в высшей паре трения скольжения трением качения. Положение ролика относительно толкателя не имеет значения, поэтому в паре с местной подвижностью нет уравновешивающего момента. Силовой расчет начнем с рассмотрения ролика.

1. Звено 3¢.

Расчетная схема для звена 3¢ приведена на рис. 29. Уравнение силового равновесия :

_ _ _

å F = 0; F3¢2 + F3¢3 = 0;

??

Из этого уравнения определяется направление вектора F3¢3 , которое в данном случае совпадает с контактной нормалью.

2. Звено 3 (толкатель).

Затем рассматривается звено 3, расчетная схема для которого дана на рис.30. Из уравнения моментов относительно точки С

å MС = 0; Mc3 + MФ3 - F33¢ × hCF33¢ = 0

определяется величина F33¢ , а извекторного уравнения силового равновесия

_ _ __

å F = 0; F32 + G3 + F33¢ = 0,

??

по построенному в масштабе mF плану сил, величина и направление вектора F33¢ (см. рис. 30).

3. Звено 2 (кулачок).

Расчетная схема для звена 2 приведена на рис. 31. Уравнения равновесия для звена 2:

векторное уравнение силового равновесия

_ _ __

å F = 0; F3¢2 + G2 + F20 = 0;

??

уравнение моментов относительно точки В

å MВ = 0; - Mд2 + MФ2 + F3¢2 × hBF3¢2 = 0.

уравнение моментов относительно точки В

å MВ = 0; - Mд2 + MФ2 + F3¢2 × hBF3¢2 = 0.

Для звена 2 момент Mд2 рассчитывается по уравнению моментов, а величина и направление реакции F20 определяется графически (рис. 31), построением плана сил в масштабе mF .

 

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.