Кинематический и силовой расчет механизма

Рефераты / Производство и технологии / Кинематический и силовой расчет механизма

R32 = 78,8 ∙ 10 = 788 H.

3.3 Силовой расчет ведущего звена

В задачу силового расчета ведущего звена входит определение уравновешивающей силы и реакции в шарнире О1 для заданного положения.

Вычерчиваем ведущее звено в ранее выбранном масштабе в заданном положении и прикладываем к нему силу тяжести звена - G1

, силу инерции - Fин1, уравновешивающую силу - Fур, силу реакции R21, с которой звено 2 действует на звено 1. Сила реакции R21 равна по величине и противоположна по направлению силе R12. Уравновешивающая сила Fур, величину которой надо определить, приложена к шарниру А и направлена перпендикулярно к оси кривошипа. Предположим, что Fур направлена в сторону вращения кривошипа. В шарнире О1 действует реакция со стороны стойки R41, величина и направление которой неизвестны.

Величину уравновешивающей силы определим из уравнения равновесия звена 1

Длины h6 и h7 берем на чертеже. Уравнение решаем и определяем числовое значение Fур.

Неизвестную по величине и направлению реакцию R41 определить из векторного уравнения равновесия звена 1:

Уравнение решаем графически, строя замкнутый силовой многоугольник. Для определения численного значения R41 измеряем на чертеже длину соответствующего вектора и умножаем на масштаб .

R41 = 151,6 ∙ 10 = 1516 H.

4 Кинематическое исследование зубчатого механизма

Исходные данные.

Схема 4.

	Z1	Z2	Z2’	Z3	Z3’	Z4	Z5
1	72	48	45	75	17	40	97

Требуется для заданной схемы зубчатого механизма определить общее передаточное отношение, угловую скорость (частоту вращения) выходного вала и направление его вращения. Угловую скорость на входе (скорость вращения зубчатого колеса 1) принять равной 1100 об/мин.

Вычертим кинематическую схему зубчатого механизма.

Обозначим звенья механизма цифрами, а кинематические пары заглавными латинскими буквами.

А, В, E, L, N - кинематические пары пятого класса, низшие.

С, D, К, М - кинематические пары четвертого класса, высшие.

Общее число звеньев механизма (включая стойку) k=6.

Число звеньев механизма совершающих движение n=5.

Число кинематических пар четвертого класса p4в=4.

Число кинематических пар пятого класса p5в=5.

Степень подвижности механизма =3∙5-2∙5-4=1.

Заданный зубчатый механизм мысленно разбиваем на зоны.

I часть механизма (1-3) – двухступенчатая зубчатая передача.

II часть (3/- H) – планетарный редуктор (3, 5-центральные колеса; 5- опорное колесо; 4 – сателлит; Н – водило).

Входное звено всего механизма – зубчатое колесо 1. .

Выходное звено – водило H.

Требуется определить:

· передаточное отношение механизма ,

· скорость и направление вращения на выходе .

Определяем передаточное отношение I части механизма.

Передаточное отношение одной пары колес показывает, во сколько раз скорость ведущего колеса отличается от скорости ведомого колеса. Передаточное отношение зависит от числа зубьев колес (, ) и типа зацепления (внешнее, внутреннее).

Передаточное отношение двухступенчатой зубчатой передачи:

Z1=72, Z2=48, Z2’=45, Z3=75.

Число внешних зацеплений m=2

1,111

Определяем передаточное отношение II части механизма.

Требуется определить передаточное отношение от подвижного колеса (3’) к водилу (H) -

Верхний индекс (5) указывает какое звено неподвижно. В данном случае неподвижным является центральное опорное колесо 5.

Основным параметром, определяющим свойства планетарного механизма, является внутреннее передаточное отношение. Оно определяется как отношение частоты вращения малого центрального к частоте вращения большого центрального колеса при остановленном водиле.

Мысленно остановим водило, освободим опорное центральное колесо – получим обычную многоступенчатую передачу.

Определим передаточное отношение от малого подвижного колеса 3’ к колесу, которое в планетарном механизме было неподвижным - 5. (Верхний индекс в обозначении передаточного числа показывает, какое звено неподвижно – неподвижно сейчас водило).

Количество внешних зацеплений m=1

=-5,7