- •Теория механизмов и машин
- •1. Синтез и кинематическое исследование рычажного механизма.
- •2. Кинетостатический (силовой) расчет механизма.
- •2.1 Общая методика силового расчета
- •2.1.1. Определение внешних сил, действующих на звенья
- •2.1.2. Определение реакций в группах Ассура
- •2.2 Силовой рычаг Жуковского.
- •3.Синтез кулачкового механизма.
- •.Описание построения диаграмм скорости, ускорения и перемещения толкателя.
- •3.2. Динамический синтез кулачковых механизмов.
- •Кинематический синтез кулачкового механизма.
- •4. Синтез зубчатой передачи.
2.1.2. Определение реакций в группах Ассура
Делим механизм на группы Ассура и вычерчиваем каждую группу отдельно, отбросив связи и заменив их реакциями.
Решать начинаем группу, наиболее удаленную от кривошипа(рис.2.2 а).
а) б)
рис. 2.2
Составляем уравнение суммы моментов сил, действующих на систему, относительно точки D. Таким образом избавляемся от двух неизвестных, которые дает реакция R34, так как ее момент будет равен нулю:
Из этого уравнения определяем неизвестную реакцию R05:
Знак "-", полученный при расчете, показывает, что направление реакции было выбрано неверно и его надо изменить на противоположное.
Далее составляем векторное уравнение суммы сил, действующих на звенья 4 и 5:
Векторное уравнение решается графически, методом построения плана сил в масштабе (см. рисунок 2.2 б). Масштаб сил определяется через самую большую силу, приложенную к системе:
.
Переводим все известные силы в масштаб и строим многоугольник сил для группы 4-5.
1. Откладываем вектор в масштабе .
2. Из конца вектора произвольно откладываем вектора:
.
3. Соединяем начало вектора с концом получившегося вектора.
4. Это и будет сила реакции .
Определяем действительную величину реакции:
Рассматриваем группу звеньев 2 и 3.
а) б)
рис 2.3
Для упрощения расчетов вычерчиваем звенья группы, разделив шарнир B (см. рисунок 2.3, а).
Рассматриваем звено AB. Составляем уравнение моментов сил, приложенных к звену, относительно точки B, так как сила R12 не известна ни по величине, ни по направлению, разобьем ее на две составляющие и .
Знак "-", полученный при расчете, показывает, что направление реакции было выбрано не правильно и его надо изменить на противоположное. Рассматриваем звено 2. Составляем уравнение моментов сил, приложенных к звену, относительно точки А (тем самым исключив из него момент неизвестной реакции R12).
Знак "+", полученный при расчете, показывает, что направление реакции было выбрано правильно.
Рассматриваем звено 3. Составляем уравнение моментов сил, приложенных к звену, относительно точки С (тем самым, исключив из него момент неизвестной реакции RС3).
Знак "+", полученный при расчете, показывает, что направление реакции было выбрано правильно.
Таким образом, мы определили обе составляющие реакции .
Далее составляем векторное уравнение суммы сил, действующих на звено 2, в которое войдут все внешние силы, обе составляющие реакции в точке B и реакция R12..
Решая уравнение построением силового многоугольника (плана сил) в масштабе (рисунок 2.3, б), определим из построения величину и направление реакции R12. Определяем действительную величину реакции:
Составляем векторное уравнение суммы сил, действующих на звено 3, в которое войдут все внешние силы, обе составляющие реакции в точке B и реакция RC3.
Решая уравнение построением силового многоугольника (плана сил) в масштабе , определим из построения величину и направление реакции RC3 (рисунок 2.3, б). Определяем действительную величину реакции:
Рассматриваем ведущее звено. Так как к ведущему звену приложен закон движения, степень подвижности этого звена W = 1, то есть оно не является статически определимой системен Для того, чтобы ведущее звено находилось в равновесии под действием приложенных к нему сил, необходимо учесть влияние привода (двигателя и редуктора), который и задает ведущему звену закон движения Для этого к ведущему звену прикладывают уравновешивающую силу ли уравновешивающий момент. Уравновешивающую силу прикладывают в крайнюю точку кривошипа (точку A на рис 2.4 а) перпендикулярно звену, так как в этом случае плечо этой силы относительно центра вращения звена (точки О) является максимальным. Таким образом, нам известна точка приложения уравновешивающей силы (центр шарнира А) и ее линия действия, а неизвестной является ее величина.
а) б)
рис 2.4
Составляем уравнение моментов сил, приложенных к звену, относительно точки О (тем самым исключив из него момент неизвестной реакции R01).
Знак "+", полученный при расчете, показывает, что направление реакции было выбрано правильно.
Составляем векторное уравнение суммы сил, действующих на звено 1:
Решая уравнение построением силового многоугольника (плана сил) в масштабе определим из построения величину и направление реакции R01 (рисунок 2.4, б). Определяем действительную величину реакции:
.