Расчет массы и моментов инерции звеньев

Инертные свойства звеньев характеризуют показатели массы (при поступательном движении) и момента инерции при вращательном.

В первом приближении можем принять, что по длине рычагов массы распределены равномерно, что интенсивность распределения . При этом массы кривошипа 1 и кулисного камня 4 не учитываются.

Зубчатые колеса – сплошные диски с шириной , зависящей от межосевого расстояния , как

где принимаем представляет собой коэффициент ширины зуба. При этом центры масс рычагов располагаются по их серединам, массы определяются как

моменты инерции звеньев относительно их центров масс находятся как

а относительно оси вращения (для вращающихся звеньев) как

Массы зубчатых колес определяем через делительные диаметры и межосевые расстояния а_w по формуле

которая при плотности материала r = 7.8 ^, 10³ кг/м³ (сталь, чугун) и принятом y_а = 0.25, для облегчения вычислений, предварительно приведена к виду:

m_j = 1.53 ^. 10^3. a_w ^. d²

Моменты инерции колес относительно оси вращения определяем через их массу и делительный диаметр как для однородных дисков: J_sj =

Результаты расчетов заносим в таблицу 5.

Оценка динамических характеристик деталей насоса:

1. Массу поршня вместе с перемещающим ее ползуном оцениваем приблизительно как

2. Массу водила Н планетарной ступени редуктора находим с помощью формулы

где ширину водила принимаем равной двойной толщине одного колеса смонтированного на нем сателлита Z₂, т.е.

С учетом этого

а момент инерции (как сплошного диска)

Табл.5.

Наименование звена	Обозн. звена	Длина рычага диаметр колеса м	Масса кг.	Момент инерции относительно оси вращения кгм^2	Момент инерции относительно центра масс кгм^2
Рычаги: кривошип шатун коромысло кулиса	АВ ВС СD DF	0.109 0.306 0,38 0.44	m1= 0 m2= 9.2 m3’= 11.4 m3’’=13.2	J1=0   J3’=0.55 J3’’=0.852	JS2=0.072
Зубчатые колеса	Z1 Z2 Z4 Z5	0.090 0.270 0.132 0.312	mZ1=2.2 mZ2=20.1 mZ4=5.9 mZ5= 33.1	JZ1=0.00226 JZ2=0.183 JZ4=0.0129 JZ5=0.402	Для всех колес как и относительно оси вращения
Ползуны	Зв. 4 Зв. 5		m5 = 7,4
Водило	Н	0.36	mH = 35,7	JH =0.578
Кулачок толкатель			mk = 1.63 mт = 1,5	Jk = 0.0025
Ротор эл. дв.				Jp = 0.0501

3. Массу кулачка и его момент инерции оцениваем по среднему его радиусу

и ширине, которую задаем как b_k = 0.2 ^. D_ср = 0.2 ^. 2 ^. 55 = 22 мм.

В этом случае

а момент инерции

4. Массу толкателя кулачкового механизма принимаем m _т = 1.5 кг.

5. Момент инерции ротора электродвигателя определяем по маховому моменту

m_p = 0.41 кгм²

6. Динамические характеристики остальных движущихся звеньев – кулисный камень 4, валы, ролики кулачкового механизма и т.п. из-за малых их масс, либо скоростей точек, считаем пренебрежимо малыми и далее не учитываем.

Дата добавления: 2015-10-13