Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Расчётные параметры кинематических пар




При работе цикловых машин все критерии, характеризующие кинематические, динамические и эксплуатационные параметры рычажных механизмов и их кинематические пары, непрерывно изменяются в пределах от минимального до максимального значения. В таких случаях или при недостаточной выборке экспериментальных данных расчёт элементов кинематических пар ведётся по усреднённым параметрам [3]

, (1.46)

где П,½Пmin½,½Пmax½– модуль расчётного, минимального и максимального значений параметра (силы, угловой или линейной скорости, мощности и т. д.), характеризующего данную кинематическую пару.

Пусть в результате силового анализа входного звена определена уравновешивающая сила РУР1 и РУР2 (см. п. 1.9, рис.1.6) для двух положений механизма. При условии, что РУР1 > РУР2, по формуле (1.46) определяем расчётное значение уравновешивающей силы

(1.47)

Расчётный крутящий момент на валу входного звена определяется по формуле

МКР = МУР = РУР × lAB. (1.48)

Через кинематические пары крутящий момент передаётся от входного к исполнительному звену механизма.

В плоских рычажных механизмах применяются только одноподвижные кинематические пары, допускающие вращательное или поступательное относительное движение звеньев.

Элементами вращательных пар является сопряжение типа «вал-втулка». В поступательных парах сопряжение осуществляется между ползуном и направляющей специальной конфигурации (цилиндр для поршней; «ласточкин хвост» для ползуна и кулисы; трапецеидальная направляющая для решет калибровки семян и др.).

В конструктивном отношении участки валов и осей, которыми они соприкасаются с опорами, называются цапфами.

Опоры, на которых лежат цапфы, называются подшипниками скольжения. Важнейшими эксплуатационными характеристиками опор скольжения являются несущая способность и потери мощности на трение в кинематических парах.

Несущая способность опор скольжения определяется материалами сопрягаемых деталей, диаметром и длиной цапфы.

Так как кинематические пары испытывают динамические нагрузки, то для изготовления валов, осей, пальцев применяют стали марок 30, 40, 45 и 50 с пределом прочности на кручение [tКР] = (6¸7)×107 Н/м2 и на изгиб [s]И = (5 ¸ 6)×107 Н/м2.

Основным видом деформации цапф кривошипного вала является кручение. Из условия прочности вала на кручение диаметр цапф, соединяющих кривошип со стойкой, определяется по формуле

. (1.49)

Подставив в формулу (1.49) значение [tКР], получим рабочую формулу расчёта диаметра цапфы кривошипа:

, (1.50)

где МКР определяется по формуле (1.48), (Н×м).

Исходя из уравнения прочности на кручение вала и условия неразрывности потока мощности (М1w1 = Мi wi) диаметр цапф кинематических пар, связанных со стойкой, определяется по формуле

, (1.51)

где – усреднённое значение аналога угловой скорости i-го звена, рассчитанное по формуле (1.46).

Цапфы подвижных кинематических пар подвергаются совместному действию крутящего и изгибающего моментов.

Из условия прочности на кручение диаметр цапфы, соединяющей i-е и k-е звенья механизма, определяется по формуле (1.50), в которой

, (1.52)

где – усреднённое по формуле (1.46) значение касательной составляющей реакции кинематической пары;

li – длина i-го звена.

Рис. 1.7. Эпюра изгибающего момента цапфы.

Из условия прочности на изгиб диаметр цапфы определяется по формуле

, (1.53)

где Миз – изгибающий момент, определяемый по расчётной схеме (рис.1.7).

, (1.54)

где – вектор нормальной составляющей реакции кинематической пары, Н;

 

l – длина цапфы (ширина подшипника), м.

В зависимости от величины радиальной нагрузки длина подшипника принимается из соотношения

l = y × d. (1.55)

Подставив в формулу (1.53) выражения (1.54), (1.55) и

[s]u = (5¸6)×107 Н/м2, после преобразований получим

, (1.56)

где численное значение параметра y принимается из таблицы

 







Дата добавления: 2015-10-18; просмотров: 130. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.022 сек.) русская версия | украинская версия