Зубчатый механизм. Кулачковый механизм. Структурный кинематический и кинетостатический анализ плоского рычажного механизма. Расчет маховика, страница 5

                                                  (64) Из плана сил путем замыкания определяем R₄₅ . Находим действительную величину реакции:

                                       (65)

              1.9. Силовой расчет начального механизма

      1.9.1. Определение уравновешивающего момента

                                     

                                          (66)

      

                                                                       (67)

                           .

1.9.2. Определение реакции оси кривошипа 0-1

Векторное уравнение:

                                                  (68)

Из плана сил определяем . Находим действительную величину реакции:

                                       (69)

                           1.10. Мощности и КПД

Мощности движущих сил:

                                                              (70)

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 xи у, составленных для действующих на звено 3 активных сил, реакций и сил инерции.

                                                                 (81)

                             

                                                                  (82)

                             

Полные реакции определяются по формуле: