3.18 Ограничение периодических колебаний угловой скорости входного звена с помощью маховика

ОТВЕТ:

, ,

, .

Ограничение периодических колебаний угловой скорости входного звена производится путём установки дополнительной массы на входном звене. Эта масса называется маховиком. Маховик является механическим аккумулятором кинетической энергии. При увеличении угловой скорости звена приведения маховик накапливает кинетическую энергию, а при уменьшении – возвращает кинетическую энергию.

3.19 Определение момента инерции маховых масс приближённым методом, методами Мерцалова и Виттенбауэра (динамический синтез механизмов)

ОТВЕТ: Приближённый метод:

, , , , .

Метод Мерцалова:

, , , , , .

Метод Виттенбауэра.

, , , .

4. Параметрический синтез рычажных механизмов

4.1 Параметрический синтез механизмов. Условия синтеза. Постановка задачи синтеза

ОТВЕТ: Задача синтеза: определение длин звеньев (метрических параметров) механизма по некоторым заданным условиям.

Параметром называется величина, характеризующая основные свойства механизма: технологические, эксплуатационные и т.д. Различают: геометрический, кинематический и динамический синтез. В зависимости от характера условия синтеза различают назначаемые и варьируемые параметры синтеза. Назначаемые параметры не могут быть изменены разработчиком в процессе проектирования. Различают основные и дополнительные условия синтеза. Основные условия синтеза называют критериями эффективности. Дополнительные условия используют в качестве ограничений на область поиска варианта технического решения. Как правило, задачи синтеза имеют многопараметрический и многокритериальный характер. В процессе проектирования возможно появление большого числа возможных вариантов решений. Для выбора лучшего варианта решения используются методы оптимизации. Лучший вариант решения называется оптимальным. Аналитическая зависимость критерия эффективности от варьируемых параметров называется целевой функцией. Задача оптимизации сводится к поиску такой совокупности варьируемых параметров, при которой обеспечивается наилучшее значение целевой функции.

Некоторые условия синтеза:

1. По заданному положению входного звена.

2. По заданному ходу.

3. По заданному закону движения.

4. По заданной траектории движения.

5. По заданному коэффициенту увеличения средней скорости обратного хода.

6. По заданному углу давления или углу передачи (характеризует КПД механизма).

4.2 Синтез рычажных механизмов на примере шарнирного 4-х звенника. Метод замкнутости векторного контура

ОТВЕТ: Теорема Грасгофа: Наименьшее звено в четырёхзвенном механизме будет являться кривошипом, если сумма его длины и длины любого другого звена меньше суммы длин оставшихся звеньев. Если длины звеньев равны r, R, l, L, то , ,

5. Анализ и синтез зубчатых механизмов

5.1 Синтез зубчатых механизмов. Теорема Виллиса о передаче движения в высшей паре – основной закон зацепления

ОТВЕТ: При проектировании планетарного редуктора с заданным передаточным отношением I необходимо соблюдать условия соосности, соседства и сборки.

Условие соосности. Это условие указывает на то, что оба центральных зубчатых колеса и водило должны иметь общую геометрическую ось вращения.

Условие соседства. Это условие учитывает необходимость совместного размещения ряда сателлитов по общей окружности. Для его выполнения необходимо обеспечить некоторый зазор между соседними сателлитами, что может быть установлено, если диаметр окружности вершин больших по размеру сателлитов сделать несколько меньше расстояния между осями их вращения L.

Условие сборки. Это условие учитывает необходимость одновременного зацепления всех сателлитов с центральными колёсами при симметричной геометрии зон зацепления. При установке первого сателлита солнечные колёса принимают вполне определённое положение. Если не выполнить некоторых требований, то зубья следующих сателлитов могут не совпадать с впадинами одного из солнечных колёс и сборка зубчатых колёс станет невозможной. Описанное явление может возникнуть как при однорядной, так и при двухрядной планетарной передаче или дифференциально-планетарном механизме.

Общая нормаль к профилям зубчатых колёс, проведённая в точке их касания (зацепления), делит межцентровое расстояние на части, обратно пропорциональные угловым скоростям. Для постоянства передаточного отношения, необходимо, чтобы нормаль к профилям зубьев в точке их касания, проведённая в любом положении соприкасающихся профилей, проходила через одну и ту же точку на линии центров двух колёс и делила бы линию центов в неизменном соотношении. .