Кинетостатический силовой расчет типовых механизмов.
Рассмотрим механизм, состоящий из трех соединенных последовательно простых механизмов: зубчатой передачи, кулачкового механизма и четырехшарнирного рычажного механизма (рис. 4.7).
Рис.4.7 |
Представим этот механизм в виде комбинации типовых механизмов:
Рис. 4.8 |
1.Кинетостатический расчет зубчатой передачи (метод планов сил).
Для примера рассмотрим цилиндрическую эвольвентную зубчатую передачу. 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 ,rb2или начальных окружностей rw1 ,rw2, и угол зацепления αw, т.к rbi =rw1cos 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
так как кинематические параметры aSi, εi механизма при кинетостатическом расчете заданы.
Определим подвижность, число избыточных связей в механизме, а также число неизвестных в силовом расчете:
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 о нем больше известно.
Расчетная схема для звена 2 приведена на рис. 4.9.
Рис. 4.9 |
Уравнения равновесия для звена 2: векторное уравнение силового равновесия
уравнение моментов относительно точки В
Рис. 4.10 |
Вначале решается уравнение моментов и определяется величина силы F21. Затем графически в масштабе mF, по векторному уравнению сил строится многоугольник (рис.4.10), из которого определяется величина и направление реакции F20.
2.1. Звено 1.
Расчетная схема для звена 1 приведена на рис. 4.11.
Уравнения равновесия для звена 1: векторное уравнение силового равновесия
уравнение моментов относительно точки А
Рис. 4.11 |
Для звена 1 движущий момент Mд1 рассчитывается по уравнению моментов, а величина и направление реакции F10 определяется графически (рис.4.12), построением плана сил в масштабе μF.
Примечание: Кулачковый механизм рассчитывается аналогично, поэтому его силовой расчет не рассматриваем.
Дата добавления: 2020-02-05; просмотров: 641;