Фролов К.В. - Силовой расчёт механизмов, страница 6

)! иве анне сил тлчест и сил ине и звеньев. )(вя того, чтобы воспользоваться системоР (32), 32а), необходимо привести все силы, прило«енине к звену, к началу Подвмкных осеР коордн- нэт. б числу активных и расчетных сил, рассматриваемых з данной версии системы автоматиаированных расчетов цинковых механизмов (САРЦЦ), отнесены силы тячести звеньев, силы инерции, реакции последуюшей группы на предыдушуш, упругие силы пручин, силы со- противлений.

Дяя приведения сил тячести и сил инерции с целью получения общих эависииостей представляют звено в виде теле произвольной Форэм, совершавшего плоскопараллельное двичение. В процессе вво- да исходных данных необходиио ввести в память Эюш для квелого звене его массу л~б , момент инерции ула относительно оси, про- ХОДЯШЕР через цеНтр Иаосы, И Коораииаты ЦентрОв мачо У . И р ., д,ш' Д моменту начала силового расчета уке произведен кинематический расчет механизма и определены ускорения всех звеньев и характер- ных точек механизма в проекциях на оси координат.

После этого находят проекции главных векторов сил инерции и главные моменты сил инерции аэеньег (рис. Ы): гпа. ' р, =-лэ, Л/ дк х б Яхх' А хор б с~л„~~ У $О',г~ и чб ° рис. 12 Приведение сил тякестн звеньев и сил инерции выполняется переносом сил в начало подвнкных осеР координат с добавлением ПРИСОЕДИНЕННОР ПаРЫ. ПРОЕЦИРУЯ ВСВ СИЛЫ На ОСИ б~, хг И О О„. и беря сунну ыоментов всех сил относительно О, , получаем с , р р„-Х >-,~,,б., П иве ение еде ь от после вииР г ппн Асс на и ,цитю, При силовом расчете группы Ассура, вхокяиея в ыеханизи, реакция кинематической пары отбровэннок группы Ассура повестка и очитвотоя вневнев зилов. Бе тзкче необходав привезти к началу подвичнов системы координвт.

Нв рио. 13 изобречеио обобщенное звено механизме, к которому в точке О,, присоединено звено по- оледуииеи,группы Ассуре (приооединение групп Аооурв ведетоя от екодного звене мехзнизмв). Рио. 13 В точке 0 рвсполохен яолнно побор ревкцио ( р)г , А~<, „ М , ), которые необходимо привести к началу пбдвихных ооев коордййат гт. О. р .

. По координатны точек О. и 0 , , определенным в нинемзтйчеокон расчете, мокно вычиолйть плечи ревкур( л) " ггб л) ' д Р 4 "я,. -оу.,(иле(,, тй',„„л>-Х„.)голы. л Введя обознечение лЫ =с~, - о( ° и учитывая вырвчения (ЗЗ), получин бо(мулы для приведения ревкцни из точки О,, в точкуО. Ф . салье~ -.Р, ю<'в~ы ' (34) 46 Оп ел ние и» на к овине.

Чтобы наоти реакцми в кинематичеоких парах воех групп Аооурв длл механизма о числом отепанев свободы Ьч 1, необходимо определить рееиции начального звена. Иак правило, начальное звено механизма - кривошип. Иа рко, 14 иаобрааен кривошип о прияокенными к нему оиламн. Рио. 14 В их число входят сила тлчеоти кривошипв, главныа вектор рэ и главный момент Мр, сил инерции, реакция отброшенное группы Аооурв Р~~ и Р . Неиэвеотными реакциями в шарнире д ввляот- Рлз Ю Урввновешивавии мом4~т 'Мбоопределяетоя как ревктивйыи момент в шарнире О и входит в ч((ело неизвестных реекци».

Вводит следушшие обозначения: сМ о("-О~ ' И =б ООЛа С, (Зо) /г о уж юс ' /ь. -~ соя ~» ое Ив уравнения равновесии кривовипа получают реакции Р Р солло~~Р .пл ~ы а 9~ ад лхгм' Р Е~ у/ хх Р' -;Р уйти млР оцглы-6солог (361 (~/ ' /l -Р 4 Р ~ -~~~ М 47 Иело«еннвя иетодика, описанная в пособии [4 1, реализована в разделе кинвтоствтики систем автоматизированных расчетов циклозых механизмов (САИЖ). Нике даня последовательность подготовки двннвх и некоторые результаты силового рвсчетв я Сарам)( для мехвнизиа, рассмотренного ранее (см.

рис. б). Учитывая правиле, иэлокенные в (4 1, составляют матрицу строения механизма, матрицу кооряинат и матрицу соединения (рис. 1Ы . Рис. 1Ь Согласно банку данных (каталогу) базовых звеньев, содеркаиихся в (4 1, звенья данного механизив имеют номера, указанные на рис. 1Ь. Эти номера составляют матрицу строения механизма МЛ (2,4)„ которая имеет вид табл.

2. Таблица 2 цтобы задать геометрические параметры, со стояков свызывсют неподвнкную систему координат тОпы, а со звеньями механизма - подвичные системы иоординвт. Пвчвло неподвичнов системы координат удобно совместить с осью кривоиипа, подвикные системы координат располагают согласно рисункам каталога (4 1. Геомебрические параметры схемы составят матрицу координат ,Я механизма (см. табл. 3). Таблица 3 Табл, 3 заполнена параметрами, которые вводятся квк исходные данные, Параметры, заключенные в рамках, являютсв искомыми, но задаются начальники прибликенивми, чтобы получить одно определенное резание.

Незаполненн«г клетки предназНачены для параметров, которые находятся в результате вспомогательных зачисления с помощью систем координат, отмеченных символеии "и". унсо(л«ация о них хранится в матрице соединении С , представленноя в виде табл. 4. Зта таблица заполнена элементами, необходимыми для вычисления координат ( ~п , У ) и ( ~ „, У„ ). Таблица 4 ьистеыа коорпинвт х О з имеет общее начало с систе- хт мов координат х О е и повернута относительно нее на угол „8 = +1%~, 3то зйачение хранит «леконт матрицы лопозч«ни" й' (2,10), 1(арвмотрч, необхоаимче зля си«свого расчет«, гз,*я«ноно е весовую матрицу б (2,3), котор«я ичггт япл тобл, «.

акти«нпя нгго«зк« «ппронсит«ру .тс« « о«югч с ~«, ' по «н- иом до девяток степени включительно, Ю ~ГУ)-2- ~,Р' Гнй и является функцией перемешения выходного эвьнв с моменте начала деэствия силы в диэпээоне изменения обобшенной координаты [ )я Твблнцв б В рассмятриээгмом примере силе яппрокснмируется ступенчатой Функциеэ Л у))= 1000 Н со в интервале координяты лу~ '(0,100о), отсчитываемой от крвйнего полокения мехвниэмз тг 100,2ЗВо. Зтя координате ствновится известной в реэультвте кинемятичоского расчете по 0АРЦВ после уточнения крэйнего поло«ения выходного звене.

Все исходные денные в соответствии с мэтрицей строения мехвнизив НЯ ЗВЫ "собирает" в единия фвтл (см. прилсконие 7). В ятом файле указвнч нвиыеноээния пэрэметров, в твкке элементы матриц, которые вводятся в пвмять ЗВ(э. В результвте рясчетэ по 0йИФ вычисляются силы и моменты ао внутренней и висения кинемвтических пврвх группы Ассурв, реакция нэ оси кривошипэ и урэоновшэивзеший момент.

Результаты силового рвочетя рэссмятрнввемого шестиэвенного механизме даны в прилокении В. Результвтн рэспслвгаются группгми денных, ряэделенных гориэонтвльными отстрочкяыи, для рядя последовэтельных полокений мехвниэмэ от М' = 100,2ЗВ до )г = 460,2йо с швгом лтР 30о кэк это указано в фекле исход~к х денных. Звено и кинемэтическая перв, которым соответствует строке результатов, унээвны слева.

Нэпримэр, первее строке реэультвтов в группе диких, где записано "эне~нняя ЯВ 'И ( 1,2)", читэется следуюшгм обрезом: Р , РР и гт относятся к внешней и!( пере эяенп, укяэяннсго в элементе иэтрицы строения МЛ ( 1,2). '1эковым звеном является швтун 10, 00 т.е. шатун Вь' на рио, 16. Внешняя пара шатуна ВС, входяшего в порву» группу Ассурв - зто кинематическая пара В, Последняя строчке ы группе данных содеряит реакцию на кривошипе А' Р и уравновешиваю»ив момент я~~ з .

г. 6. Ь)У!ОВСА РАСчкер ВуВЧАйй МКХАНИВМОВ Для рвсч та на прочность зубьев колес, валов, осей и их опор в вубчатмх механизмах силу взаимодействия мекду зубьями приблшхенно раосматривают без учета трения нв середине ширины колеса в положении, когда обман контактная точка совпадает с полюсом зацепхения Р. я п оз бой ~ или нивской авольвентноа з бчвтой пе лани и(рис. 16) яту зилу взаимодействия мекку зубьями Г„,, прилокенную к колеоу 1 и направленную по нормали к рабочей поверхности зубьев, в, олековательно, по линни зацепления Лх Фл раскладная»т на две составляащре; окрукную ~~ и радиальную я Рис.

Окручная сила определяется по.4о)ыулв ~, =~ ~//„ где М - передаваемый иомент, а'„, - диаметр начальной окрукности колеса 1. Прибликенно вместо величины Ы~р~ моано принять диаметр далительной окручности су~ д гп, где Еу - чисяо зубьев колеса 1, сю - модуль, мм. Реальная сила, действуюпая по нормали к рабочей поверхности зуба и случэшвя для нахочдения контактных напряаений, с = ' I кл Ф / сох~ыь где о~„, - угол зацепления, определяемый иэ геометрического расчете зубчатой передачи. Радиальная соствзляюшвя, раэдвигаюшвя зубчатые колеса, 1~ = ~а фом Аяя колеса 2 м~ 'Е " г/" м„' ат ~~г ' л- л, Следует отметить, что в реальных зубчатых передачах вслед- ствие неточностей изготовления и деториаций нагрузка нв зубья при двухпарном зацеплении и удельная нагрузке по длине контакт- ной линии распределяются неравномерно, поэтому в прочностные расчеты зубчатых передач вводят ряд поправочных коэййициентов, учитывается и дополнительная динамическая нагрузка в виде момен- та эа счет того, что погрешности изготовления приводят к перемен- ноыу значению мгновенного передаточного отношения и~ с ~~/с ~ я' свадеб .

Для ил ческой з бчэтой пе е вчи составленной кз косо- ~убд~~~, ~«з ствэляюшвя, дополнительно нагручаюшвя опоры валов, Г ~ ф~9 =- с'л~~ ~У~д гда 9 - угол наклона линии зуба (рис. 1бб), Нагрузив нв зубья, действуюшвя по нормали к поверхности, в этом случае определяетсв по Фориуле ~~, Ьях юсеф~ .2М Ми, сым созе/ 1 радиальная сила ~~>, ~~~ ~гл~ ~~058 ~М~ ' бз Ы /Я '~' г Я) В конической з втой пе вче, составленной из прямоэубых колес, ооставляюшие силы ~;. . . прилокенной к зубьям колесе 1 52 (рис. 1т), находят по среднеыу торцовоцу сечении ~ лэ. Рис.

17 ()кручнвя силе эМ /с~ где Мг - крутяаие ыоыент на валу колесе 1; а~~, - дивыетр окрукностн делительного конусе в среднеи сечении гнат, Реальная силе, действуювня по порвали к рвбочев поверхности зубе, Г ю,С /ламп ~ям/сал о~ х где с~ - угол проФиля зуба исходного производяаего контуре (ствндвртнвя величина сГ э 20о), Рвднвльнвя сила ~~~, ° Г~ сох д Г . УсГ, гдг~( Б~ - угол язвительного конусе. ОСЕВВЯ СИЛа Г Г л,,т Д' Г .У о< .,в„,Г лнвлогично рассчитывает состввляпиие силы ~~~, ~ Г „, , прилокенной к зубьям колесе 2. После того квк нвкдены состввляииие нормальной нагрузки в зацеплениях, ивано определить силы, двиствуиаие от зубчатых колес на ввяы, оси и их опоры. Нв рис. 16 двн пример силового счета з ого торе граФическим способом. Силе Г 2 , пРилокеинвя к колесу 1 от колесе 2 и лекстзу- Дт юивя по линии зацепления, опредеяяется по Формуле — М~(( >" сб'5 о~ ~ г ) где Мг - крутяиия исыент нв входном валу 1; .

- рвлиус на- ~ 'г чвльнов окручности колесе 1; я ь,~ - угол зяцзплзниг яля передачи, состзяленной из колес 1,2. '.П Рис. 10 Сила à — л прилокенв к колесу 2 (рис. 18а). Вторая л/ И передача составлена иэ колес 3,4, причем колесо 3'закреплено на том ке залу, что и колесо 2. На колесо 3 от коласа 4 действует сила л „ по линии зацепления, наклоненной под углом зацепления Зт с( . В результате на вал с осью Р, з , на которои закрепаеи~д ны колеса 2,3, действуют три силн (без учета сил тякестн и трения); ', с силе ", „со стороны опоры Олз .