Силовой расчет механизма

На этапе силового расчета определяют реакции в кинематических парах и уравновешивающий силовой фактор. Реакции в кинематических парах необходимы для проведения в дальнейшем расчетов на прочность, износостойкость и долговечность кинематических пар и звеньев.
Проводят кинетостатический силовой расчет, основанный на применении принципа Д’Аламбера.

2.1. Исходные данные для силового расчёта механизма

Угловая координата кривошипа 1

Массы звеньев ,

кг·м2

кг·м2

Моменты инерции

Момент Н*м

Сила,приложенная к звену 5

Угловая скорость кривошипа 1 w₁= 9.75 рад/с

Определение угловых ускорений звеньев

Угловое ускорение при установившемся режиме вычисляют при помощи дифференциальной формы уравнения движения.

 

 

рад/с2

 

Угловые ускорения звеньев 3 и 4:

рад/с2

 

рад/с2

 

Построение планов скоростей и ускорений

I.Определим графическим методом скорости точек и угловые скорости звеньев.

v_A2= v_A2O (﬩ OA) = w₁*l_OA=1.716 м/с

v_A2=v_A3(﬩EA) +v _A2A3(﬩AA)

ω₃=v_A3/l_EA = 7.724 рад/с

v_D=v_C +v_DC (﬩ DС)

v_C=ω₃*l_EС= 0.98 м/с

v_DC =0.411 м/с

v_D= 1.026 м/с
ω₄=v_DC/l_DC=1.096 рад/с

v_S4=ω₄*l_CS4=0.988 м/с

v_S3=ω₃*l_ES3 = 0.67 м/с

II. Определение ускорений графическим методом.

Составим систему для нахождения ускорения точки A:

а_А2=а^τ_А1+аⁿ_A1

a_A2=aⁿ_A3+a^τ_A3+a^k_A2A3+a^τ_A2A3

aⁿ_A3=ω²₃*l_EA=13.1м/с²,

а^k_A2A3=2*ω²₃*v^r_A3=3.56 м/с²

aⁿ_A1=ω²_1*l_OA=0.77 м/с²

а^τ_A1=ε₁*l_OA=16.6 м/с²

а_А2=16.7 м/с²

ε₃=а^τ_A3/l_EA= 1.527 рад/с²

а_D=aⁿ_C+a^τ_C+aⁿ_DC+a^τ_DC

Известные величины:

aⁿ_C=ω²₃*l_EC=7.4м/с²

a^τ_DC= ε₃*l_DC=7.1м/с² , aⁿ_DC = ω²₄*l_DC=0.415 м/с²

Неизвестные величины находим из плана ускорений

a_D=0.93м/с² а^τ_DC=7.114м/с²

По тангенсальной составляющей ускорения, находим угловое ускорение 4 звена

ε₄=а^τ_DC/l_DC=18.97 рад/с²