- •Лекция 1
- •Цель и задачи курса
- •Краткая историческая справка
- •Основные определения курса тмм
- •2.Кулачковые механизмы (рис. 1.2).
- •3.Зубчатые механизмы (рис.1.3).
- •4.Фрикционные механизмы (рис.1.4).
- •5.Гидравлические, пневматические механизмы (рис.1.5).
- •6.Механизмы с гибкими звеньями (рис.1.6).
- •7.Клиновые механизмы (рис.1.7).
- •Кинематическая пара
- •А). По числу степеней подвижности н
- •Б). По характеру соприкосновения звеньев
- •В). По характеру относительного движения
- •Кинематические цепи
- •Классификация кинематических цепей
- •Лекция 2
- •Степень подвижности механизма
- •Структурный принцип образования механизмов. Группы Ассура
- •Виды групп Ассура II класса
- •Структурный анализ механизма
- •Алгоритм проведения структурного анализа
- •1.Структурная схема механизма.
- •2.Звенья механизма
- •4.Степень подвижности механизма
- •Основные формулы для определения скоростей и ускорений точек звеньев
- •План скоростей
- •1.Определение ускорения точки а.
- •План ускорений
- •2.Определение ускорения точки в.
- •3.Определение ускорения точки с.
- •4.Определение ускорения точки .
- •5.Определение углового ускорения шатуна ав.
- •Лекция 4
- •Задачи силового анализа
- •Силы, действующие на звенья механизма
- •1.Движущие силы и моменты движущих сил
- •2.Силы сопротивления и моменты сил сопротивления
- •3.Силы инерции и моменты сил инерции
- •4.Силы тяжести (веса) звеньев
- •2.Принцип освобождаемости от связей:
- •3.Группа Ассура является статически определимой кинематической цепью.
- •Силовой расчет группы Аcсура вида ввп
- •Силовой расчет начального механизма
- •1.Определение силы тяжести звена:
- •2.Определение силы инерции:
- •2.Найдем реакцию r41.
- •Лекция 5
- •Зубчатые механизмы
- •Классификация зубчатых механизмов
- •Методы изготовления эвольвентных зубчатых колёс
- •Способ копирования
- •Исходный контур. Рабочий контур
- •Минимальное число зубьев зубчатого колеса, изготовленного без смещения и со смещением исходного контура
- •Геометрические размеры эвольвентного зубчатого колеса, изготовленного со смещением исходного контура
- •Лекция 6
- •Многоступенчатые зубчатые механизмы
- •Определение передаточных отношений многоступенчатых зубчатых механизмов
- •Кинематика коробки передач
- •Дифференциальные механизмы
- •Метод обращённого движения
- •Кинематика автомобильного дифференциала
- •Планетарные механизмы
- •Рекомендуемая основная литература
- •Рекомендуемая дополнительная литература
- •Содержание
4.Силы тяжести (веса) звеньев
Прикладываются в центре масс звена направлены вертикально вниз. Вычисляются по формуле:
(4.3)
где m – масса звена; 9,81 - ускорение свободного падения.
Реакции в кинематических парах
Реакция – это усилие, с которым одно звено i воздействует на другое звено j в местах их соприкосновения или наоборот. При этом .
Реакция в кинематической паре характеризуется величиной, направлением и точкой приложения.
1.Реакция во вращательной кинематической паре (рис. 4.3)
Известна точка приложения реакции и неизвестны направление и числовое значение реакции. Реакцию раскладывают на нормальную и касательную составляющие. При этом составляющая направлена вдоль звена, составляющая – перпендикулярно к звену.
Рис. 4.3
2.Реакция в поступательной кинематической паре (рис.4.4).
Известно направление реакции , неизвестны её числовое значение и точка приложения.
Рис.4.4
Принципы и последовательность силового расчета
При силовом расчете механизма в число известных внешних сил, приложенных к его звеньям, входит инерционная нагрузка на звенья. Такой силовой расчет механизма называется кинетостатическим.
При этом используется следующие принципы:
1.Принцип Даламбера:
В применении к механизмам, сущность принципа заключается в следующем:
если ко всем внешним нагрузкам, действующим на звено механизма, присоединить силы инерции и моменты инерции, то под действием всех этих нагрузок звено можно рассматривать условно находящимся в равновесии.
2.Принцип освобождаемости от связей:
не нарушая движения или покоя системы, можно отбрасывать отдельные связи и прикладывать к системе соответствующие этим связям реакции.
3.Группа Ассура является статически определимой кинематической цепью.
Для каждого подвижного звена группы Ассура можно написать три уравнения равновесия; для n звеньев число уравнений равновесия будет 3n.
Реакция каждой низшей одноподвижной кинематической пары содержит два неизвестных. Следовательно, условие кинетостатической определимости имеет вид 3n-2p1=0.
Это совпадает с условиями, которым удовлетворяют структурные группы Ассура. Следовательно, группы Ассура являются статически определимыми системами. Поэтому кинетостатический расчет ведут для отдельных групп Ассура механизма, начиная с последней (наиболее удаленной от начального механизма).
Силовой расчет группы Аcсура вида ввп
Дано:
Длина АВ = 76 мм, АC=26мм.
Массы звеньев: ,
.
Момент инерции относительно оси, проходящей через центр масс звена 2: .
Ускорения центров масс звеньев: = 13,5 м/с2, = 15,6 м/с2.
Угловое ускорение звена 2: =150 с-2.
1.Определение сил тяжести звеньев:
= н, = н.
2.Определение сил инерции:
= н, = н.
Сила инерции направлена в противоположную сторону ускорению ,а сила инерции направлена в противоположную сторону ускорению . Направления векторов ускорений определяют по плану ускорений.
3.Определение момента инерции:
= нм;
Момент инерции направлен в противоположную сторону угловому ускорению έ2.
Построим группу Ассура в масштабе 1:1.
Покажем все действующие на нее силы и неизвестные реакции ,,
Группа Ассура вида ВВП (масштаб 1:1)
План силдля группы Ассура 0,03
1.Определим реакцию .
Составим уравнение моментов всех сил, действующих на звено 2, относительно точки В.
;
Найдем реакцию .
Длины плеч h1 и h2 измерены на расчетной схеме.
2.Определим реакции .и .
Составим векторное уравнение равновесия всех сил, действующих на всю группу Ассура.
Выберем масштаб плана сил F=0,03.
Вычислим величины отрезков, соответствующих векторам сил. Данные занесем в таблицу 1:
Таблица 1
-
Обозначение
силы
Величина
силы, н
Отрезок на
плане, мм
Строим план сил. В соответствии с векторным уравнением откладываем отрезки, соответствующие векторам . Векторы можно откладывать в любом порядке, но обязательно начать построение с вектора . Отложив все известные векторы, из начала вектора проводим направление вектора , а из конца последнего вектора проводим направление вектора . Пересекаясь, эти направления замыкают многоугольник сил.
Измеряя на плане сил отрезки, соответствующие векторам , , и умножая их на масштаб F, получим значение этих реакций. Данные занесены в таблицу 1.