Механизмы двигателей внутреннего сгорания. Рычажный механизм. Зубчатый механизм. Кулачковый механизм, страница 5

где  - уравновешивающий момент;

-угловая скорость звена 1.

Мощность сил трения складывается из потерь на трение в поступательных и вращательных парах:

,                                          (71)

где n – число поступательных кинематических пар (n = 2); m – число вращательных пар (m = 5); R – реакции в кинематических парах; f – коэффициенты трения (f_п = 0,1; f_в = 0,08); V_r – относительные линейные скорости; ω_r  - относительные угловые скорости; r – радиус шарнира во вращательной паре.

   

Диаметр поршневых пальцев:

   ,                                                                       (72)

где [p] – допускаемое напряжение на смятие втулки шарнира ( [p] =15 МПа );

R – наибольшее значение реакции.

,

Округляем диаметр поршневых пальцев по ГОСТ 6636-69: d₂₃ = d₄₅ = 34 мм.

Диаметр шатунных шеек определяем по формуле 72:

,

Округляем диаметр шатунных шеек по ГОСТ 6636-69: d₂₁ = d₄₁ = 28 мм

Диаметр коренных шеек определяем из двух расчетов: на смятие (по формуле 72) и на кручение:

 ,                                                                        (73)

где M_у – максимальное значение уравновешивающего момента; [τ] – допускаемое напряжение на кручение ( [τ] = 15 МПа ).

  ,       

,

Округляем диаметр коренных шеек по ГОСТ 6636-69: d₀₁ = 67 мм.

;

;

;

;

.

Суммарная мощность сил трения :

Мгновенная мощность:

,                                                                      (74)

где   мощность движущих сил;

мощность сил трения.

Механический КПД:

,                                                                          (75)                                                             

.

                1.11. Аналитический метод силового расчета

1.11.1. Алгоритм расчета

Расчетная схема группы Ассура 2-3 приведена на рис. 6.

Аналитическая зависимость момента силы относительно начала координат имеет вид:

                                                              (76)

где   x, y - координаты точки приложения cилы F;

X, Y - проекции силы на оси и

Рисунок 8 – Расчетная схема

Моментное уравнение равновесия группы Ассура 2-3 относительно точки В имеет вид:

                                                                (77)

В уравнении 76 глобальные координаты характерных точек определяются соотношениями:

                                                                                          (78)

                                                                      

Для определения реакции   составим моментное уравнение:

                                                                   (79)

Реакция   находится из уравнения проекций на ось X:

                                                                       (80)

Аналогично определяются реакции R₀₅ , R_14x , R_14у в крайних кинематических парах группы Ассура 4-5.

Реакция во внутренней кинематической паре R₂₃ определяется из уравнений равновесия в проекциях на оси x и у, составленных для действующих на звено 3 активных сил, реакций и сил инерции.

                                                                          (81)

                                                                           (82)

Полные реакции определяются по формуле:

.                                                                         (83)

Их направление определяется по формуле (с учетом табл. 1.1):

                                                                            (84)

Для начального механизма определяются уравновешивающий момент  M_у , и сила F_у  , а также реакция R₀₁ .

1.11.2. Распечатка машинных данных

   Таблица 1.5 – Модули реакций R₁₂ и R₁₄

n	R12 , кН	ΘR12 , град	R14 , кН	ΘR14 , град
3	10,18	179,9	1,13	358,7
2	8,59	185,8	11,10	160,9
1	4,53	209,2	10,43	148,3
12	3,61	289,3	10,04	146,4
11	5,96	325,3	9,91	153,4
10	7,09	343,3	9,56	165,3
9	7,53	0,2	9,41	179,9
8	7,48	16,6	7,47	196,2
7	6,36	33,8	6,33	213,5
6	3,90	66,2	3,85	245,9
5	3,44	80,5	4,25	327,2
4	2,44	77,3	8,22	353,5