Кинетостатічеський силовий розрахунок типових механізмів

Розглянемо|розглядуватимемо| механізм, що складається з трьох сполучених|з'єднаних| послідовно простих механізмів: зубчатої|зубчастої| передачі, кулачкового механізму і чотирьохшарнірного механізму важеля (Рис. 4.7).

Рис. 4.7

Представимо|уявлятимемо| цей механізм у вигляді комбінації типових механізмів:

Рис. 4.8

1.Кинетостатічеський розрахунок зубчатої передачі (метод планів сил).
Для прикладу розглянемо циліндрову эвольвентную зубчату передачу. При проведенні розрахунку нам необхідна інформація про розміри зубчатих коліс і положення контактної нормалі у вищій КП. Для эвольвентной передачі необхідно знати радіуси основних rb1,rb2или початкових кіл rw1,rw2, і кут зачеплення aw, т.к rbi =r_w1 Чcos aw. По цих розмірах в масштабі зображається кінематична схема механізму, на яку наносяться всі відомі сили і моменти. Головні вектора і моменти сил інерції розраховуються по формулах

оскільки кінематичні параметри aSi, ei механізму при кинетостатическом розрахунку задані.
Визначимо рухливість, число надмірних зв'язків в механізмі, а також число невідомих в силовому розрахунку:
т.е в нашому механізмі невідоме 6 компонент реакцій, для вирішення завдання силового розрахунку необхідно скласти 6 рівнянь кінетостатики. Структурний аналіз механізму показує що механізм складається з одного первинного механізму (ланка 1 і стійка) і монади (структурної групи, що складається з однієї ланки 2). Аналіз почнемо з другої ланки, оскільки про нього більше відомо.
Розрахункова схема для ланки 2 приведена на Рис. 4.9.

Рис. 4.9

Рівняння рівноваги для ланки 2: векторне рівняння силової рівноваги

рівняння моментів щодо крапки В

Рис. 4.10

Спочатку вирішується рівняння моментів і визначається величина сили F21. Потім графічно в масштабі mF, по векторному рівнянню сил будується багатокутник (рис.4.10), з якого визначається величина і напрям реакції F20.

2.1. Ланка 1.
Розрахункова схема для ланки 1 приведена на Рис. 4.11.
Рівняння рівноваги для ланки 1: векторне рівняння силової рівноваги

рівняння моментів щодо крапки А

Рис. 4.11

Для ланки 1 рушійний момент Mд1рассчитывается по рівнянню моментів, а величина і напрям реакції F10 визначається графічно (рис.4.12), побудовою плану сил в масштабі mF.

Примітка|тлумачення|: Кулачковий механізм розраховується аналогічно, тому його силовий розрахунок не розглядаємо|розглядуємо|.