Кинетостатічеський силовий розрахунок типових механізмів.
Розглянемо|розглядуватимемо| механізм, що складається з трьох сполучених|з'єднаних| послідовно простих механізмів: зубчатої|зубчастої| передачі, кулачкового механізму і чотирьохшарнірного механізму важеля (Рис. 4.7).
Рис. 4.7
Представимо|уявлятимемо| цей механізм у вигляді комбінації типових механізмів:
Рис. 4.8 |
1.Кинетостатічеський розрахунок зубчатої передачі (метод планів сил).
Для прикладу розглянемо циліндрову эвольвентную зубчату передачу. При проведенні розрахунку нам необхідна інформація про розміри зубчатих коліс і положення контактної нормалі у вищій КП. Для эвольвентной передачі необхідно знати радіуси основних rb1,rb2или початкових кіл rw1,rw2, і кут зачеплення aw, т.к rbi =rw1 Чcos aw . По цих розмірах в масштабі зображається кінематична схема механізму, на яку наносяться всі відомі сили і моменти. Головні вектора і моменти сил інерції розраховуються по формулах
оскільки кінематичні параметри aSi, ei механізму при кинетостатическом розрахунку задані.
Визначимо рухливість, число надмірних зв'язків в механізмі, а також число невідомих в силовому розрахунку:
т.е в нашому механізмі невідоме 6 компонент реакцій, для вирішення завдання силового розрахунку необхідно скласти 6 рівнянь кінетостатики. Структурний аналіз механізму показує що механізм складається з одного первинного механізму (ланка 1і стійка) і монади (структурної групи, що складається з однієї ланки 2). Аналіз почнемо з другої ланки, оскільки про нього більше відомо.
Розрахункова схема для ланки 2 приведена на Рис. 4.9.
Рис. 4.9 |
Рівняння рівноваги для ланки 2: векторне рівняння силової рівноваги
рівняння моментів щодо крапки В
Рис. 4.10 |
Спочатку вирішується рівняння моментів і визначається величина сили F21. Потім графічно в масштабі mF, по векторному рівнянню сил будується багатокутник (рис.4.10), з якого визначається величина і напрям реакції F20.
2.1. Ланка 1.
Розрахункова схема для ланки 1 приведена на Рис. 4.11.
Рівняння рівноваги для ланки 1: векторне рівняння силової рівноваги
рівняння моментів щодо крапки А
Рис. 4.11 |
Для ланки 1рушійний момент Mд1рассчитывается по рівнянню моментів, а величина і напрям реакції F10 визначається графічно (рис.4.12), побудовою плану сил в масштабі mF.
Примітка|тлумачення|: Кулачковий механізм розраховується аналогічно, тому його силовий розрахунок не розглядаємо|розглядуємо|.