Силовой расчет рычажных механизмов

Уравнение (8) решается графически путем построения плана сил в масштабе μр

н/мм. Построение плана начинаем с реакции Rτ34, затем последовательно прибавляем силы, приложенные к звену 4, потом к звену 5 и заканчиваем направлением реакции R65. Если теперь через начало реакции

Rτ34 провести прямую, совпадающую с направлением реакции Rn34 до пересечения с направлением реакции R65, то их точка пересечения определит величины искомых реакций, а направления реакций определятся из условия обхода плана сил. Построения планов сил для механизмов 1,3 и 4 выполнены на рисунках 5б и 7б. Складывая графически реакции Rn34 и Rτ34, получим реакцию R34, действующую со стороны звена 3 на звено 4. Реакция R43 со стороны звена 4 на звено 3 равна реакции R34 и направлена в противоположную сторону, т.е. R43 = −R34 .

Аналогично, реакция R56 со стороны ползуна 5 на стойку 6 равна реакции R65

и направлена в противоположную сторону, т. е. R56 = − R65.

Рассматривая равновесие звена 4, найдем реакцию R54 со стороны ползуна 5 на шатун 4.

Эта реакция приложена в шарнире Е и находится из плана сил. Реакция R45 со стороны звена 4 на звено 5 равна реакции R54 и направлена в противоположную сторону, т. е.: R54 = −R45

На планах сил реакции R43, R56 и R45 показаны пунктиром. Для механизмов 1 и 4 находим плечо h4 реакции R 65, составив уравнение моментов сил, приложенных к ползуну 5, относительно шарнира Е.

2.3.5. Переходим к определению реакций в кинематических парах структурной группы, состоящей из звеньев 2 и 3, диады 3-ей модификации

частного вида. Вычерчиваем план диады в масштабе μl м/мм плана механизма

сприложенными к ее звеньям силами и моментами (рис. 8а, рис. 9а и рис. 10а).

Вшарнире Д прикладываем реакцию R43 , в точке В3, которая лежит на кулисе

и совпадает с шарниром В, – реакцию R23 со стороны кулисного камня на

кулису 3, в шарнире В – реакцию R12 со стороны кривошипа на ползун 2.

Составляем уравнение суммы моментов относительно точки С для третьего звена

Отсюда находим величину реакции R2-3.

В уравнения силы подставляются в Н, плечи сил – в мм, момент М - в Нм и масштаб μl в м/мм. Если в результате расчета реакция R2-3 получилась отрицательной, ее предварительно выбранное направление нужно изменить на противоположное. Записываем векторное уравнение суммы сил, приложенных к кулисе. Из этого уравнения найдем реакцию R63 со стороны стойки 6 на кулису 3.

Уравнение (18) решаем графически путем построения плана сил кулисы в масштабе μF н/мм. Построение плана начинаем с любой известной реакции, затем последовательно прибавляем силы, приложенные к звену 3. Замыкающий

Поступаем как и в предыдущем случае. Уравнение (19) решаем графически путем построения плана сил кулисного камня в масштабе μF н/мм. Построение плана начинаем с любой известной реакции, затем последовательно прибавляем силы, приложенные к звену 2. Замыкающий вектор даст искомую реакцию R12 .

Реакция R21 со стороны звена 2 на кривошип 1 равна реакции R12 и направлена в противоположную сторону т.е. R21 = −R12 . Реакция R21 на планах показана пунктиром (рис. 8а, рис. 9а и рис. 10а).

2.3.6. Переходим к начальному механизму. Передача вращения кривошипу осуществляется зубчатой передачей Z1 − Z2 . Вычерчиваем зубчатую передачу в масштабе μl м/мм. Радиусы начальных окружностей находим по формуле:

m w - модуль по начальной окружности;

m- модуль по делительной окружности (приводится в задании);

α= 200 - угол профиля инструмента;

αw -угол зацепления.

Угол зацепления αw определяется по инволюте invαw

где x1 и x2 - коэффициенты смещений для шестерни и колеса.

Значения инволютных ф-ций приведены в таблице.

Коэффициенты смещения x1 и x2 с учётом рекомендаций ГОСТ 16532-70

для силовых зубчатых передач выбирается в зависимости от числа зубьев колёс.

При числе зубьев Z1,2 ≤ 30 x1 = 0,5 , если Z2 > 30 x2 = 0 .

На колесе показываем положение кривошипа. В шарнире В прикладываем реакцию R21 со стороны ползуна 2 на кривошип 1, в шарнире А -

вес G1 и по линии зацепления PN уравновешивающую силу Fур (рис 11а).