Лекции ТММ 1 (1172676), страница 22

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 22)

3

без трения

2

1

0 30[ ] 60_з 90 ₃₂

Так как в реальных механизмах всегда имеется трение, то заклинивание происходит при углах давления _з < 90. При расчете задаются коэффициентом возрастания усилий (например k_ = 2) и определяют допустимый угол давления [ ]. Для предварительных расчетов принимают для механизмов только с вращательными парами [ ] = 45 - 60 , при наличии поступательных КП [ ] = 30 - 45. Необходимо отме Рис. 10.8 тить, что в так называемых «мертвых» положениях механизма углы давления  = 90. В статике в таком положении возможно заклинивание механизма, в динамике механизм проходит эти положения используя кинетическую энергию, которую запасли подвижные звенья.

Коэффициентом неравномерности средней скорости k_ называется отношение средней скорости выходного звена на обратном ходе _{3ср ох} к средней скорости прямого хода _{3ср пх}.

₃,рад/с

пр. ход

D

D D _3српх

₃,рад

пр. ход _3срох

C обр. ход

обр. ход ₃

k_ = _{3ср ох} / _{3ср пх}

где _{3ср ох} = ₃/t_ох ,

_{3ср пх} = ₃/t_пх ,

t_ох и t_пх - соответственно время обратного и время прямого хода.

Рис. 10.9

При проектировании технологических машин, в которых нагрузка на выходном звене механизма на рабочем или прямом ходе намного больше нагрузки на холостом или обратном ходе, желательно, чтобы скорость выходного звена на прямом ходе была меньше, чем на обратном. С целью сокращения времени холостого хода, тоже необходимо увеличивать скорость при обратном ходе. Поэтому при метрическом синтезе механизма часто надо подбирать размеры звеньев обеспечивающие заданный коэффициент неравномерности средней скорости.

1. Кривошипно-ползунный механизм.

В кривошипно-ползунном механизме размеры механизма определяются углом давления в поступательной КП (рис.10.10).

F₂₁

3 2 1

B

D,C _пх V_B

_пх

A



е _ох _ох

0 ₁

V_С , м/с V_B F₂₁

V_Ссрпх

0 S_C , м

V_Ссрох

H_C Рис. 10.10

Для этой схемы справедливы следующие соотношения:

k_V = V_ссрох / V_Ссрпх ,

где

V_Ссрпх = H_C / t_пх ,

V_Ссрох = H_C / t_ох ,

k_V = t_пх / t_ох ,

k_V =_пх / _ох ,

_пх = 180 +  ,

_ох = 180 -  ,

k_V - 1

 = 180  -------- .

k_V + 1

Угол давления для внеосного кривошипно-ползунного механизма:

при прямом ходе

sin  _пх = ( l₁ - e )/ l₂  sin [  _пх];

при обратном ходе

sin  _ох = ( l₁ + e )/ l₂  sin [  _ох].

Для поступательной КП : [  _пх] = 30 ; [  _ох] = 45 , тогда

l₁ / l₂  ( sin [  _ох] + sin [  _пх] )/ 2 ; l₁ / l₂  ( sin [ 45 ] + sin [ 30 ] )/ 2 ;

l₁ / l₂  0.6 .

Решение задач метрического синтеза для типовых четырехзвенных

механизмов.

1. Проектирование по коэффициенту неравномерности средней скорости .

• четырехшарнирный механизм

Дано: k_, H_C, [  ], ₃₀ , ₃ , l_DC

^{__________________________________________________}

Определить: l _i - ?



 C V_C

V_C

C

₃

 r₀





D ₃₀

A

x

2

O

По k_ рассчитывается угол 

k_ - 1

 = 180  -------- .

k_ + 1

от оси х откладывается начальное положение выходного звена ₃₀ и его рабочее перемещение ₃; точки С в начальном C и в конечном C положениях соединяют прямой и от перпендикуляров к этой прямой откладываем углы  и проводим лучи CО и CО и определяем точку О - центр окружности r₀ про- Рис. 10.11 дящей через точки C, C и искомую точку A. Положение точки A на этой окружности определяется в зависимости от исходных данных:

1. в точке C от вектора скорости V_C откладывается угол давления  = [  ], и проводится луч до пересечения с окружностью r₀ в точке A ;

2. как точка пересечения оси х с окружностью r₀;

1. как точка пересечения окружности r₀ с окружностью радиуса l₀ ( если величина l₀ задана ).

Затем по определенным таким образом размерам l_AC и l_AC находим длины звеньев 1 и 2

l_AC = l₂ + l₁ , l_AC = l₂ - l₁ ,

откуда

l₁ = ( l_AC - l_AC )/ 2 , l₂ = ( l_AC + l_AC )/ 2.

• кривошипно-ползунный механизм;

Дано: k_V, H_C , [  ]

^{__________________________________________________}

Определить: l _i - ?

x   H_C

V_C C

V_C C

 e r₀





A

2

O

По k_V рассчитывается угол 

k_V - 1

 = 180  -------- .

k_V + 1

от оси х откладывается рабочее перемещение выходного звена H_C , точки С в начальном C и в конечном C положениях соединяют прямой и от перпендикуляров к этой прямой откладываются углы  и проводятся лучи CО и CО и определяем точку О - центр окружности r₀ про - Рис. 10.12 ходящей через точки C, C и искомую точку A. Положение точки A на этой окружности определяется:

1. как точка пересечения луча AC с окружностью r₀ (в точке C от вектора скорости V_C откладывается угол давления = [ ] и проводится луч AC до пересечения с окружностью r₀ в точке A );

2. как точка пересечения прямой, проведенной на расстоянии заданного экспентриситета е и параллельной оси х, с окружностью r₀ .

Затем по размерам l_AC и l_AC определяются длины звеньев 1 и 2

l₁ = ( l_AC - l_AC )/ 2 , l₂ = ( l_AC + l_AC )/ 2.

2. Проектирование по двум положениям выходного звена .

• четырехшарнирный механизм

С

С 

₃ V_C

3

A_x A_l0 D ₃₀

x

l₀ 0

Дано: [  ], ₃₀ , ₃ , l_DC

^{________________________________} Определить: l _i - ?

Решение проводится по схеме, которая изображена на рис. 10.13. Положение точки A определяется пересечением луча A С, проведенного Рис. 10.13 в точке С под углом  = [ ] к вектору скорости V_C :

• с окружностью радиуса l₀ (точка A_l0 );

• с продолжением оси х .

Затем, как описано выше, по размерам l_AC и l_AC определяются длины звеньев 1 и 2.

• кривошипно-ползунный механизм дезаксиальный (е  0)

y  

С V_C С V_C

е

H_C

A_e 0 x

S_C0

Дано: [  ], S₃₀ , H_C , e

^{________________________________} Определить: l _i - ?

Решение проводится по схеме, которая изображена на рис. 10.14. Положение точки A_e определяется пересечением луча AС, проведенного в точке С под Рис. 10.14 углом  = [ ] к вектору скорости V_C с продолжением оси х . Затем, как описано выше, по размерам l_AC и l_AC определяются длины звеньев 1 и 2.

• центральный кривошипно-ползунный механизм ( е = 0 )

y

B 2 H_C 3

1

_hC =₁ C,D

A С С V_C

0 ₁ h_C 

Рис. 10.15

Дано: h_C , ₁ = _hC ,

₂ = l₂ / l₁ , e = 0

Определить: l_i - ?

Спроецируем векторный контур l_AB + l_BC = l_AC на оси координат:

l₁  cos ₁ + l₂  cos ₂ + h_C = l₁ + l₂ ,

l₁  sin ₁ + l₂  sin ₂ = 0 ,

l₁ / l₂  sin [  ] или l₂ / l₁ = ₂ ;

откуда

l₁ = h_C / { 1-cos ₁ + [ 1 - cos ( arcsin (₂  sin ₁)]/ ₂ },

l₂ = l₁ / ₂ .

3. Проектирование кривошипно-ползунного механизма по средней скорости ползуна .

Дано: H_C , k_V = 1 , e = 0 , [  ] , n_1ср

________________________________

Определить: l_i - ?

Средняя скорость ползуна

V_Cср = 2  H_C / T ,

где T = 1/ n_1ср - период или время одного оборота кривошипа в с,

H_C = 2 l₁ - ход ползуна.

Размеры звеньев механизма

l₁ = V_Cср / ( 4 n_1ср ) , l₂ = l₁ / ₂ .

1. Проектирование кулисного механизма по углу давления .

[ ]

B  V_B l_CDmin

 B

B

V_B 

D

 D

A B

D

H_D

l₄ B_

Рис. 10.15

Дано: H_D ,  , [  ]

_______________________

Определить: l_i - ?

Если расположить центр пары А на прямой соединяющей точки С и С , то углы давления

 =  =  / 2,

тогда

l _CC  H_D = 2  l₁  sin ( / 2)

и l₁ = H_D / [2  sin ( / 2)].

Минимальная длина гидроцилиндра

l_CDmin = k  H_D ,

где k = 1.05 - 1.3 - коэффициент учитывающий особенности конструкции гидроцилиндра ( уплотнение, расположение опоры А и др. ).

Размер l₄ можно определить из  BCA

____________________________

l₄ =  l ²₁ + l ²_CDmin - 2 l_CDmin  l₁  cos  ,

где cos  = - cos (  -  ) = - sin  ,

и ____________________________

l₄ =  l ²₁ + l ²_CDmin + 2 l_CDmin  l₁  sin  .

1. Проектирование шестизвенного кулисного механизма .

H_D

H_E

Характеристики

Список файлов лекций