Машиностроение \ Теории механизмов и машин

Курсовое проектирование по "Теории механизмов и машин", страница 36

. (5.18)

Например, в точках B и D механизма ДВС , ; в точке A ; в точках С и Е ; ; r — радиус шарнира, м; определяется ориентировочно из расчета на износостойкость. Диаметр шарнира в мм:

, (5.19)

где — допускаемое давление; рекомендуется принимать = = 15 МПа для антифрикционной пары сталь-бронза. В этом случае

(5.20)

и соответственно .

Во вращательной паре 0–1 (коренная шейка) диаметр шарнира кроме того определяют из расчета на кручение по уравновешивающему моменту в Н×м:

, (5.21)

где — допускаемое напряжение на кручение; при = 15 МПа

. (5.22)

Из двух значений принимают большее. Например, при R₀₁= = 15400 Н и = 800 Н×м мм; мм. Следует принять мм по ГОСТ 6636–69. Механизм ДВС имеет кососимметричное расположение звеньев и кинематических пар. При назначении диаметров следует принимать (шатунные шейки) и (поршневые пальцы).

При использовании компьютерных расчетов диаметры шатунных шеек рассчитывают по формуле (5.20) по максимальному из 24 значений R₁₂и R₁₄. Аналогично диаметры поршневых пальцев рассчитывают по максимальному значению реакций R₂₃ и R₄₅. Диаметры шатунных шеек d₁₂= d₁₄ следует принимать на 10…15 мм меньше диаметра коренной шейки, а диаметры поршневых пальцев d₂₃= d₄₅ — на 10…15 мм меньше диаметра d₁₂. Рассчитанные по компьютерным распечаткам диаметры шарниров следует записать в пояснительную записку.

Механический КПД для двигателей рассчитывают по формуле:

. (5.23)

В механизмах технологических машин мгновенная мощность

, (5.24)

где — мощность сил полезных сопротивлений; определяются по формуле (5.16), а механический КПД

. (5.25)

5.6. Аналитические методы

5.6.1. Силовой расчет диады 2–3

Приведенная методика соответствует рычажному механизму ДВС. Расчетная схема диады 2–3 (рис. 5.7) отличается от аналогичной при графо-аналитическом методе.

Рис. 5.7

Особенности схемы по сравнению с графо-аналитическим методом:

– изображение искомых сил и их составляющих (, ,) в положительных направлениях осей x и y;

– сила сопротивления F_c — положительная, она направлена против движения ползуна С, в другом варианте движущая сила F_д — отрицательная, направлена по движению ползуна С;

– составляющие сил инерции и , направленных против ускорений, показаны отрицательными с учетом положительных направлений составляющих ускорений, так же, как и сила инерции ползуна ;

– аналогично момент сил инерции показан отрицательным;

– вес G показан отрицательным, так как всегда направлен вниз;

– для составления моментных уравнений точка К вынесена за пределы диады;

– в моментных уравнениях используют координаты точек В, С и S₂.

(5.26)

А. Реакцию находят из уравнения проекций сил, действующих на диаду:

; . (5.27)

Б. Для определения второй составляющей записывают уравнение моментов; в общем виде относительно произвольной точки A:

, (5.28)

где x, y — координаты точки приложения силы, м; X, Y — проекции силы на оси x и y, Н.

При вычислении момента силы относительно выбранной точки Kиспользуют локальные координаты и . Так, например, для точки S₂ это будут координаты и . В этом случае уравнение (5.28) примет вид: