Порядок силового расчета. Аналитический или координатный метод рассмотрим на примере центрального

Аналитический или координатный метод рассмотрим на примере центрального кривошипно-ползунного механизма. Исходные данные: 1) кинематическая схема (рис. 4.7); 2) массы и моменты инерции всех звеньев и расположение на них центров масс; 3) закон движения механизма; 4) внешнее нагружение и М1. Зависимости F(φ1); Ml(φ1) и закон движения ω1(φ1), ε1(φ1) принять заданными в табличной форме. Силами тяжести можно пренебречь, поскольку в механизмах современных машин они малы по сравнению с другими силами. Напомним, что в § 4.5 силовой расчет проводится без учета сил трения7.
Определение сил в кинематических парах Зададимся системой координат Аху (см. рис. 4.7).

Рис. 4.7. Кинематическая схема центрального кривошипно-ползунного механизма
Методами кинематического анализа (см. гл. 3) для каждого значения обобщенной координаты φ1 определим координаты центров масс xS2, yS2, xS3 и координаты центров шарниров xВ, yВ, xС, а также проекции ускорений центров масс аS2x, aS2y, аS3x и угловое ускорение ε2. Обратим внимание, что все эти величины имеют знак, который обязательно надо учитывать в последующих расчетах.
Определим проекции главных векторов и главные моменты сил инерции, заметив, что аS3y =0, ε3 = 0:
Φ2x = – m2aS2x; Ф2y= – m2aS2y;
Φ3x = – m3aS3x; Φ3y = 0;(4.8)
MФ1 = – J1Aε1; MФ2= – J2Sε2; MФ3= 0.(4.9)
Главный вектор сил инерции звена 1, так как aS1 = 0, поскольку центр масс S1 благодаря противовесу находится на оси вращения А (см. рис. 4.7). Отметим, что величины главных векторов и главных моментов сил инерции зависят от квадрата угловой скорости начального звена 1; это имеет особое значение для быстроходных механизмов.
Для каждого звена механизма составим два уравнения проекций на оси x и у и одно уравнение моментов. Модуль искомой силы в кинематической паре найдем через ее проекции: а угол наклона φF вектора к оси х – по очевидным формулам: cosφF =

Дата добавления: 2015-08-10