Стержневые механизмы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Стержневые механизмы



1. Особенности строения

В стержневых механизмах звенья имеют в основном вид стержней. Конструктивно они могут быть выполнены самым различным образом, но в своей основе - это, в большинстве случаев, стержень, по концам которого расположены элементы кинематических пар для присоединения к другим звеньям. звено ускорение кинематический

Функциональное назначение звеньев в механизмах может быть самым различным, названия звеньев соответствуют их функциональному назначению и могут быть весьма разнообразны. Однако в курсе «Прикладная механика» механизмы изучаются в самом общем смысле, и мы будем абстрагироваться от функционального назначения механизмов и их звеньев до тех пор, пока не изучим их свойства и не перейдем к примерам их использования.

С точки зрения совершаемых движений в стержневых механизма различают шесть типов звеньев: кривошип, коромысло, ползун, шатун, камень и кулису. Рассмотрим их подробнее.

Кривошип - звено, совершающее полный оборот вокруг неподвижной точки (рис. 3.1а). В большинстве случаев кривошип является входным звеном механизма, и его схема дополняется круговой стрелкой, указывающей направление его вращения.

Коромысло - звено, которое совершает качательное движение относительно неподвижной точки (рис. 3.1б), то есть, возвратное движение поворота в пределах определенного угла. В отличие от схемы кривошипа здесь нет круговой стрелки; в некоторых случаях коромысло изображается в виде двуплечего рычага (рис. 3.1в).

Ползун - звено, совершающее движение по неподвижным направляющим. В большинстве случаев эти направляющие прямолинейны и движение ползуна является возвратно-поступательным. Чаще всего ползун показывается на схемах в виде прямоугольника (рис. 3.1г), иногда - как стержень (рис. 3.1д).

Рис. 3.1.

Шатун - звено, совершающее сложное движение в плоскости. Шатун не образует кинематических пар со стойкой (рис. 3.1е), но только с другими подвижными звеньями.

Камень - звено, совершающее движение по подвижной направляющей; подвижная направляющая называется кулисой (рис. 3.1ж). Камень и кулиса не существуют в отдельности, но составляют единую неразрывную группу звеньев. Направляющие кулисы, как правило, прямолинейны. Кулиса, являясь подвижной направляющей камня, может совершать все виды движений: простые (вращательное, качательное, поступательное) и сложное. То есть, может быть, кулиса-кривошип, кулиса-коромысло, кулиса-ползун и кулиса-шатун.

Из таких звеньев состоит стержневой механизм любой сложности. В основе конструкции сложных стержневых механизмов находятся простейшие, которые и являются предметом нашего изучения. Простейшие стержневые механизмы являются четырехзвенными, то есть, содержат три подвижных звена и стойку. Названия таких механизмов состоят из названия входного и выходного звеньев. По конструкции простейшие стержневые механизмы делятся на шарнирные, ползунные и кулисные. Рассмотрим каждый из этих типов.

Шарнирные механизмы

В шарнирных стержневых механизмах все кинематические пары - вращательные. На рис. 3.2а приведена схема наиболее употребительного шарнирного механизма. Звено 1 (входное) - кривошип, звено 2 (промежуточное) - шатун, звено 3 (выходное) - коромысло. Механизм называется - кривошипно-коромысловый. Он служит для преобразования вращательного движения кривошипа в качательное движение коромысла. Используется в качестве исполнительных механизмов технологических машин (прессы, дробилки, ткацкие станки и пр.), а также в качестве вспомогательных механизмов.

Рис. 3.2.



На рис. 3.2б показан двухкривошипный механизм, который еще называют механизмом шарнирного параллелограмма, так как звенья его попарно равны и параллельны. Входное и выходное звенья совершают синхронное вращение, а шатун совершает сложное движение в плоскости параллельно самому себе. Используется как механизм спарников ведущих колес локомотивов и в некоторых механизмах технологических машин.

Двухкоромысловый механизм, приведенный на рис. 3.2в, может составлять основу подъемного деррик-крана. Коромысла 1 и 3 являются его качающимися стойками, а шатун 2 - стрелой, точка Е которой (к ней крепится крюк для груза) перемещается приблизительно по прямой линии в пределах небольших углов качания коромысел 1 и 3.

Ползунные механизмы

В ползунных стержневых механизмах имеется хотя бы один ползун. На рис. 3.3а приведена схема наиболее употребительного в технике механизма, который преобразует вращательное движение кривошипа 1 в возвратно-поступательное движение ползуна 3; шатун является промежуточным звеном. Такой механизм называется кривошипно-ползунным. Используется в качестве исполнительных механизмов механических прессов, горизонтально-ковочных машин, поршневых компрессоров, швейных машин и пр. Если входным звеном такого механизма является ползун, то это есть механизм поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Коромыслово-ползунный механизм, то есть, механизм с входным коромыслом и выходным ползуном (рис. 3.3б), используется как составная часть более сложных механизмов.

Двухползунный механизм (рис. 3.3в) наиболее известен, как механизм эллипсографа - при работе такого механизма любая точка шатуна описывает эллипс, параметры которого зависят от положения этой точки на шатуне. Если эта точка расположена посередине шатуна, то эллипс вырождается в окружность. Заметим, что при работе этого механизма входным звеном является попеременно то один, то другой ползун, что необходимо для возможности прохода ими крайних положений. Известно использование этого механизма в качестве основного механизма поршневого двигателя внутреннего сгорания.

Рис. 3.3.

Кулисные механизмы

Кулисные механизмы содержат хотя бы одну кулису. На рис. 3.4а приведена схема кривошипно-кулисного механизма с качающейся кулисой: входным звеном здесь является кривошип 1, промежуточным - камень 2, выходным - кулиса 3. Механизм служит для преобразования вращательного движения кривошипа в качательное движение кулисы. Используется в качестве исполнительных и вспомогательных механизмов некоторых технологических машин.

Если в таком механизме расстояние между центром вращения кривошипа и точкой качания кулисы (АС на рис. 3.4а) сделать меньше длины кривошипа АВ, то механизм с качающейся кулисой превратится в механизм с вращающейся кулисой (рис. 3.4б), причем характер этого вращения будет зависеть от соотношения размеров АВ и АС.



Рис. 3.4.

Выше было сказано, что кулиса, являясь подвижной направляющей, может совершать любое движение в плоскости - простое (вращательное или поступательное) или сложное. На рис. 3.4в показан кривошипно-кулисный механизм с поступательно движущейся кулисой. Кулиса 3 является ползуном, в котором выполнена направляющая для камня 2. Такой механизм используется в качестве исполнительных механизмов прессов, насосов и пр.

Во многих машинах кулисные механизмы используются, как механизмы с качающимися гидроцилиндрами. Такие механизмы являются коромыслово-кулисными. На рис. 3.5 показано преобразование его схемы с обычными условными обозначениями камня и кулисы (рис. 3.5а), с помощью постепенных их изменений (рис. 3.5б и 3.5в), в схему со специальными условными обозначениями камня в виде штока с поршнем и кулисы в виде гидроцилиндра (рис. 3.5г).

На рис. 3.6а показано использование такого механизма, как механизма опрокидывания кузова автомобиля-самосвала, а на рис.3.6б - как механизма убирания ноги шасси самолета. Заметим, что в подобных механизмах с качающимся гидроцилиндром входным звеном является шток с поршнем (то есть, камень кулисного механизма), так как именно к нему подводится движение извне - давление жидкости гидросистемы.

Рис. 3.5.

Рис. 3.6.



2. Кинематика простейших стержневых механизмов

Цель и задачи

Цель изучения кинематики (кинематического исследования или кинематического анализа) сформулирована в курсе теоретической механики, это определение возможных движений. Применительно к механизмам - это определение возможных движений звеньев и их точек, то есть, тех движений, которые принципиально возможны и которые не учитывают сил и моментов, действующих на звенья механизма.

Задачи кинематического исследования:

- определение позиций звеньев механизма в процессе его работы и определение траекторий точек звеньев;

- определение скоростей звеньев и их точек;

- расчет передаточных отношений в механизме;

- определение ускорений звеньев и их точек.

Указанные задачи могут быть решены аналитическими, графическими и графоаналитическими методами. Рассмотрим решения каждой задачи.

3. Построение положений звеньев механизма и траекторий их точек

Определение позиций звеньев механизма в процессе его работы обычно ведется графическими приемами с использованием метода засечек. Производится построение нескольких совмещенных положений механизма, то есть, неподвижные точки механизма находятся в одном и том же месте. Как правило, строится четное число положений - 6, 8 или 12, соответствующих равнорасположенным позициям входного звена. Покажем это на примере нецентрального кривошипно-ползунного механизма, то есть, механизма, у которого линия движения ползуна не проходит через центр вращения кривошипа (рис. 4.1).

Схема механизма изображается в масштабе длин. Этот масштаб обозначается греческой буквой с индексом l:

(3.1)

где: l - действительная длина в м;

- изображение этой длины на схеме в мм.

На рис. 3.7 показаны 8 совмещенных положений механизма. Строятся они следующим образом. Прежде всего, изображается схема этого механизма в первой позиции; это может быть любая позиция, например, при горизонтальном левом положении кривошипа. После этого чертятся траектории точки В кривошипа (окружность) и точки С ползуна (прямая). Окружность траектории точки В делится на 8 равных частей и изображаются восемь равнорасположенных позиций кривошипа. Затем, из каждой точки В радиусом, равным длине шатуна, делаются засечки на прямой траектории точки С ползуна.

Рис. 3.7.



Получаем позиции ползуна, соответствующие точкам В кривошипа. Соединив точки S шатуна в каждой его позиции плавной кривой, получим траекторию этой точки шатуна (шатунная кривая).

4. Виды скоростей и ускорений в стержневых механизмах и методы их определения

Сначала рассмотрим классификацию скоростей в стержневых механизмах. Заметим, что все сказанное о типах скоростей относится и к ускорениям.

Различают скорости угловые и линейные.

Угловыми скоростями обладают звенья, в том числе и шатуны, которые в каждый момент времени можно рассматривать, как поворачивающиеся вокруг какой-то точки (мгновенный центр вращения в абсолютном движении или шарнир звена - в относительном). Исключение составляет ползун, так как он совершает только поступательное движение. Угловые скорости обозначаются греческой буквой , измеряются в рад/с и имеют два направления: по часовой стрелке и против часовой стрелки.

Линейными скоростями обладают точки звеньев и ползун, как звено, совершающее только поступательное движение. Линейная скорость является векторной величиной и обозначается буквой v.

Среди линейных скоростей будем различать скорости абсолютные и относительные.

Абсолютная скорость - это скорость точки относительно стойки. В этом случае обозначение скорости имеет индекс этой точки, например, v_В, или v_S.

Относительная скорость - это скорость одной точки звена относительно другой точки того же звена. В основном будем рассматривать относительные скорости точек шатунов, например, v_CB - это скорость точки С относительно точки В.

Различают графоаналитические и аналитические методы определения скоростей. Из графоаналитических наиболее употребителен метод планов скоростей. Аналитический метод рассмотрен в [4], [13] и [18]. Здесь рассмотрим определение скоростей при помощи планов скоростей.

5. Кинематический анализ кривошипно-ползунного механизма при помощи планов скоростей и ускорений

Определение скоростей

Исходными данными задачи являются геометрические параметры механизма - кинематическая схема в масштабе _l(рис. 3.8), и его входной кинематический параметр - постоянная угловая скорость кривошипа ₁. Линейная скорость точки В кривошипа может быть найдена по известной формуле

(3.2)

Вектор этой скорости, изображенный в произвольном масштабе скоростей, является исходным для построения плана скоростей. Масштаб скоростей:

(3.3)

где: v - действительная линейная скорость в м/с;

- изображение вектора этой скорости в мм.

Для упрощения построений и вычислений удобно этот масштаб выбирать не произвольным, а таким, чтобы изображение вектора скорости точки В кривошипа было равно изображению кривошипа на схеме механизма, то есть, чтобы _В = . Тогда, с учетом (3.2), масштаб скоростей:

С учетом (3.1) получим:

(3.4)

Так как в данном случае изображение вектора скорости точки вращающегося звена равно изображению радиус-вектора расположения этой точки на звене, то такой масштаб скоростей называется масштабом начального звена или для нашего случая - масштабом кривошипа.

Будем строить план скоростей в указанном масштабе (рис. 3.2). Сначала из полюса p проводим вектор скорости точки В кривошипа в сторону, соответствующую направлению его угловой скорости. Этот вектор по вышеуказанному условию будет равен и перпендикулярен изображению кривошипа на схеме механизма, то есть, . (Эти и последующие действия при построении плана скоростей приведены в виде примечаний под планом скоростей на рис. 3.2).

Переходим к шатуну. Шатун совершает сложное движение в плоскости, то есть, его движение состоит из переносного поступательного со скоростью точки В и относительного вращательного вокруг точки В. Чтобы определить скорость точки С шатуна, надо решить векторное уравнение:



(3.5)

Точка С принадлежит не только шатуну, но и ползуну, и скорости их одинаковы. Ползун совершает поступательное движение вдоль направляющих, значит, линия действия скорости точки С в нашем случае горизонтальна. Так как эта скорость абсолютна, то горизонталь проводим через полюс р. Относительная скорость v_CBперпендикулярна шатуну, так как в относительном движении он совершает поворот вокруг точки В. Поэтому, выполняя действие графического сложения по векторному уравнению (3.5), через точку b плана скоростей проводим перпендикуляр к шатуну. В пересечении этих двух линий и будет находиться искомая точка с плана скоростей. Таким образом, - это вектор абсолютной скорости точки С, а есть вектор относительной скорости точки С относительно точки В.

В отношение точкиSможно сказать, что отрезки звена и относительной скорости пропорциональны. То есть, если точка S расположена посередине шатуна ВС, то на плане скоростей точка s будет находиться посередине между точками b и с: - вектор абсолютной скорости точки S.

С помощью построенного плана скоростей могут быть определены величины и направления всех скоростей в механизме, то есть, скоростей точек и звеньев. Направления скоростей точек видны из плана скоростей, а их величину, согласно формуле (3.4), найдем как произведение длины вектора в мм на масштаб скоростей. Например, скорость точки С (или скорость ползуна):

(м/с)

Теперь найдем угловую скорость шатуна. Шатун совершает сложное движение в плоскости, но в каждый момент времени можно рассматривать его движение, как движение поворота вокруг мгновенного центра вращения в абсолютном движении или вокруг точки Вв относительном движении с одной и той же мгновенной угловой скоростью.

Рис. 3.8.

||

|| ||

||

Эта скорость определяется при помощи схемы механизма и плана скоростей, как частное от деления относительной скорости точки В шатуна на радиус-вектор расположения этой точки на шатуне (т.е. на размер ВС). Заменяя действительные величины их изображениями на схеме и плане скоростей, получим:



И после сокращения:

(рад/с) (3.6)

Чтобы определить направление этой скорости, надо мысленно перенести вектор в точку С схемы механизма и он укажет направление щ₂, в данном случае, против часовой стрелки (рис. 3.8).

Расчет передаточных отношений

Передаточные отношения - это отношения скоростей звеньев, точек или звеньев и точек. Величины передаточных отношений используются в динамических расчетах, а также для решения некоторых кинематических задач, в основном, в кулачковых и зубчатых механизмах. Передаточное отношение обозначается буквой u с буквенными или цифровыми индексами. Например, u₂₁ - это передаточное отношение от звена 2 к звену 1, или u_S2 - передаточное отношение от точки S к звену 2.

Будем различать передаточные отношения двух типов: безразмерные и имеющие размерность.

Безразмерные передаточные отношения. Это отношение угловых скоростей или линейных скоростей. Передаточные отношения стержневого механизма для заданного его положения легко определяются, если есть его схема и план скоростей.

Для рассматриваемого кривошипно-ползунного механизма (рис. 3.8) найдем передаточное отношение от шатуна к кривошипу (с учетом (3.6)):



Физический смысл такого передаточного отношения следующий: во столько раз одно звено вращается быстрее (или медленнее) другого. Следует помнить, что в следующем положении механизма это передаточное отношение изменится, так как щ₂ станет другим. Таким образом, передаточное отношение в стержневом механизме имеет только расчетный смысл (используется для динамических расчетов). Практический смысл оно имеет для механизмов передачи вращательного движения, в частности, для зубчатых механизмов, где скорости звеньев постоянны и передаточное отношение неизменно (см. лекции о зубчатых механизмах).

Передаточные отношения, имеющие размерность. Это отношения скорости точки звена (или ползуна) к скорости звена, или наоборот - отношение скорости звена к скорости точки звена (или ползуна).

Определим для нашего механизма передаточное отношение от ползуна к кривошипу:

(м)

Физический смысл этого передаточного отношения такой: на столько метров переместится ползун при повороте кривошипа на один радиан. Так как в следующей позиции механизма, то есть, в следующее мгновение, это передаточное отношение изменится, то его величина имеет только расчетный смысл для данной позиции. Практический смысл подобное передаточное отношение имеет для механизмов «шестерня-рейка» и «винт-гайка», где его величина может оставаться неизменной при работе механизма.

Определение ускорений

Исходными данными для определения ускорений являются кинематическая схема механизма и план скоростей (рис. 3.8).

Так как угловая скорость кривошипа постоянна, то каждая его точка имеет нормальное (центростремительное) ускорение, величина которого определится по формуле:

(3.7)

Вектор этого ускорения, изображенный в произвольном масштабе ускорений, является исходным для построения плана ускорений. Масштаб ускорений:

(3.8)

где: а - действительное линейное ускорение в м/с ²;

- изображение вектора этого ускорения в мм.

Подобно тому, как это было сделано при построении плана скоростей, для упрощения построений и вычислений удобно этот масштаб выбирать не произвольным, а таким, чтобы изображение вектора ускорения точки В кривошипа было равно изображению кривошипа на схеме механизма, то есть, чтобы = . Тогда, с учетом (3.7), масштаб ускорений:

С учетом (4.1) получим:



(3.9)

Так как в данном случае изображение вектора нормального ускорения точки вращающегося звена равно изображению радиус-вектора расположения этой точки на звене, то такой масштаб скоростей называется масштабом начального звена или для нашего случая - масштабом кривошипа.

Будем строить план ускорений в указанном масштабе (рис. 3.8). Сначала из полюса р проводим вектор нормального ускорения точки В кривошипа, которое направлено к центру его вращения, то есть, от точки В к точке А. По вышеуказанному условию этот вектор будет равен и параллелен изображению кривошипа на схеме механизма, то есть, ||. (Эти и последующие действия при построении плана ускорений приведены в виде примечаний под планом ускорений на рис. 3.8). Переходим к шатуну. Шатун совершает сложное движение в плоскости, то есть, его движение состоит из переносного поступательного и относительного вращательного вокруг точки В. Значит, ускорение точки С относительно точки В шатуна состоит из относительного нормального и относительного тангенциального. Чтобы определить ускорение точки С шатуна, надо решить векторное уравнение:

Точка С принадлежит не только шатуну, но и ползуну, и ускорения их одинаковы. Ползун совершает поступательное движение вдоль направляющих, значит, линия действия ускорения точки С в нашем случае горизонтальна. Так как это ускорение абсолютно, то горизонталь проводим через точку р плана ускорений. Нормальное ускорение точки С шатуна относительно точки В шатуна может быть определено, так как известна его угловая скорость в относительном движении вокруг точки В. Определим сразу изображение этого ускорения, то есть, длину того вектора, который следует показать на плане ускорений. Выполняя действие графического сложения, согласно векторному уравнению, этот вектор надо отложить из конца вектора ускорения точки В, то есть, от точки b параллельно шатуну в направлении от точки С к точке В - к центру относительного вращения ( на рис. 3.8). Длину вектора с учетом (3.6) найдем так:

После сокращения получим окончательно:

(мм) (3.10)

Линию действия тангенциального относительного ускорения проводим, выполняя действие графического сложения, согласно векторному уравнению, из конца вектора перпендикулярно шатуну. В точке пересечения этой линии с горизонталью линии действия ускорения точки С и находится искомая точка с - конец векторов (абсолютное ускорение точки С) и (тангенциальное относительное ускорение точки С). Сумма векторов нормального и тангенциального относительных ускорений даст вектор полного относительного ускорения . Что касается ускорения точки S, то аналогично вышесказанному для плана скоростей, точка s на плане ускорений будет расположена посередине отрезка .

План ускорений показывает направления и пропорции линейных ускорений в механизме. Величины линейных и угловых ускорений находятся из плана ускорений по формулам. Линейные ускорения - с учетом масштаба ускорений. Например, ускорение ползуна:

(м/с²)

Угловое ускорение шатуна в его относительном движении вокруг точки В найдем как частное от деления тангенциального относительного ускорения точки С на радиус-вектор расположения этой точки на шатуне (размер ВС). Заменяя действительные величины их изображениями на плане ускорений и схеме механизма, получим:

И после сокращения имеем:

(рад/с) (3.11)

Направление углового ускорения шатуна укажет вектор , мысленно перенесенный из плана ускорений в точку С схемы механизма. В данном случае угловое ускорение шатуна направлено против часовой стрелки, так же, как его угловая скорость - это значит, что шатун в данный момент времени движется ускоренно.

В заключение заметим, что величины ускорений точек и звеньев используются в силовом расчете механизмов для определения сил инерции и силовых инерционных моментов.

6. Силовой расчет стержневых механизмов

Цель и принцип

Работа реального механизма происходит под действием внешних сил. Внешние силы вызывают появление в механизме внутренних сил, то есть сил, с которыми одни звенья действуют на другие. Силовой расчет имеет целью определение сил взаимодействия звеньев в кинематических парах механизма. Если одно звено действует на второе с определенной силой, то, согласно третьему закону Ньютона, это вызывает противодействие второго звена с такой же силой. Поэтому, силы взаимодействия звеньев в кинематических парах называются силами реакции или просто реакциями и обозначаются буквой R с соответствующими индексами, например, R₂₃ - это сила, с которой второе звено действует на первое, а R₃₂ - равная и противоположная ей сила.

Знание величин реакций в кинематических парах необходимо для дальнейшего расчета на прочность этих кинематических пар с целью определения их размеров, например, диаметра шарнира, длины направляющих и пр.

Силовой расчет механизмов, как подвижных механических систем, производится с использованием принципа Даламбера: если к подвижной механической системе наряду с внешними силами приложить силы инерции ее звеньев, то такую систему можно рассматривать в равновесии и рассчитывать методами статикитак, как это изложено в курсе «Теоретическая механика». Здесь рассмотрим только расчет сил инерции для случаев поступательного, вращательного и сложного движения звена.



7. Определение сил инерции и силовых моментов инерции звеньев

В начале заметим, что силы инерции - это фиктивные силы, не существующие в природе, а введенные для удобства расчетов. В реальности дело обстоит так. У тела есть только два естественных состояния - покоя и равномерного прямолинейного движения, при которых на тело не действуют никакие силы. Если эти состояния нарушаются при наложении какой-либо связи, то на тело действует сила реакции связи; эта сила вызывает противодействие, которое и принято называть силой инерции.

Рассмотрим определение сил инерции и силовых моментов инерции для звеньев, совершающих поступательное, вращательное и сложное движения.

Поступательно движущееся звено. Ползун, имеющий массу m, условно сосредоточенную в центре масс, (рис. 3.9а) движется с ускорением а, значит, согласно второму закону Ньютона, к нему приложена сила инерции F_и, направленная в сторону, противоположную ускорению. Величина этой силы находится так:

(Н)

Вращающееся звено. Звено с массой m, условно сосредоточенной в центре масс S (рис. 3.9б), и моментом инерции I относительно центра масс вращается вокруг неподвижной точки А с угловой скоростью щ и угловым ускорением е. Следовательно, центр масс имеет нормальное ускорение аⁿ и тангенциальное ускорение а^ф. Используя второй закон Ньютона можно сказать, что на это звено действуют нормальная и тангенциальная составляющая силы инерции и силовой инерционный момент, причем эти силы и момент направлены в сторону, противоположную соответствующим кинематическим параметрам.



Рис. 3.9.

Их величины найдем так:

- нормальная сила инерции

(Н) (3.12)

- тангенциальная сила инерции

(Н) (3.13)

- силовой инерционный момент

(Нм) (3.14)

При рассмотрении вращательного движения звена интерес представляют частные случаи расчета сил инерции и силового инерционного момента, связанные с равенством нулю некоторых геометрических и кинематических параметров звена.

1. Центр масс звена не совпадает с центром вращения, угловая скорость звена постоянна: , тогда, с учетом (3.12), (3.13) и (3.14), .

В этом случае на звено действует только нормальная (центробежная сила инерции).

2. Центр масс звена совпадает с центром его вращения, угловая скорость постоянна (случай равномерного вращения шестерен, шкивов, маховиков или других уравновешенных звеньев): , тогда, с учетом (3.12), (3.13) и (3.14), . То есть, на такие звенья при их равномерном вращении не действуют никакие силы

3. Центр масс звена совпадает с центром его вращения, угловая скорость равна нулю, а угловое ускорение существует (момент пуска или останова): , тогда, с учетом (3.12), (3.13) и (3.14), .

Звено, совершающее сложное движение в плоскости. Шатун с массой m, сосредоточенной в центре масс, и моментом инерции I относительно центра масс (рис. 4.3в) совершает движение с угловым ускорением е, следовательно, его центр масс имеет линейное ускорение а. По второму закону Ньютона на этот шатун будет действовать сила инерции и силовой момент инерции, причем их направление противоположно соответствующим кинематическим параметрам, а величины определятся так:

(Н)

(Нм)



Изложенная методика определения сил инерции и силовых инерционных моментов показывает, что для их определения, кроме кинематических параметров (ускорения), необходимо знать инерционные параметры звеньев: их массы m (кг), условно сосредоточенные в центре масс, как меры инертности тел совершающих поступательное движение, и моменты инерции I (кгм²) относительно центра масс, как меры инертности тел совершающих вращательное движение.



Рекомендуемая литература

1. Авиационные зубчатые передачи и редукторы. Справочник. Под редакцией Булгакова Э.Б. Москва, «Машиностроение», 1981.

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В трех томах. Москва, «Машиностроение», 1982.

3. Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. Том III. Зуб¬чатые механизмы. М., Наука, 1973.

4. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. М., Наука, 1975.

5. Бернштейн С.А. Сопротивление материалов. М., «Высшаяшкола», 1961.

6. Гавриленко Б.А. и др. Гидравлический привод. М., Машиностроение, 1968.

7. Детали машин. Атлас конструкций. Под ред. Решетова Д.Н. Москва, «Машиностроение», 1989.

8. Иванов М.Н. Детали машин. Москва, «Высшая школа», 1991.

9. Коловский М.З. Динамика машин. Л., Ленинградский политехнический институт, 1980.

10. Основы расчета и конструирования деталей летательных аппаратов. Под ред. Кестельмана В.Н. Москва, 1989.

11. Пневмопривод систем управления летательных аппаратов. Под ред. Чашина В.А. М., Машиностроение, 1987.

12. Прикладная механика. Под ред. Осецкого В.М. М., «Машиностроение», 1977.

13. Пятаев А.В. Теория механизмов и машин. Учебное пособие. Ташкент, Ташкентский государственный авиационный институт, 2001.

14. Пятаев А.В. Динамика машин. Ташкентский политехнический институт. Ташкент, 1990.

15. Пятаев А.В. Детали машин. Учебное пособие. Ташкент, Ташкентский государственный авиационный институт, 2004.

16. Справочник машиностроителя, том 3. Под редак¬цией Ачеркана Н.С. Москва, Машгиз, 1963.

17. Справочник машиностроителя, том 4, книги I и II. Под редак¬цией Ачеркана Н.С. Москва, Машгиз, 1963.

18. Теория механизмов и машин. Под ред. Фролова К.В. М., Высшая школа, 1987.

19. Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле. М.,Физматгиз, 1959.

20. Трение, изнашивание и смазка. Справочник. Под редакцией Крагельского И.В. и Алисина В.В. Москва, «Машиностроение», 1978.

Размещено на Allbest.ru

...