6.1. Расчет массы и моментов инерции подвижных звеньев.

В процессе расчетов предполагается, что центры масс рычагов находятся посередине.

По длине рычагов массы распределены равномерно с интенсивностью При этом центры масс рычагов располагаются по их серединам, массы определяются как:

моменты инерции для звена AB находится как:

а относительно оси вращения (для вращающихся звеньев) как

Зубчатые колеса – сплошные диски с шириной ; для каждого колеса:

_{Массы зубчатых колес определяем через делительные диаметры по формуле} где плотность материала:r = 7800 кг/м³ (сталь, чугун). Моменты инерции колес относительно оси вращения определяем через их массу и делительный диаметр как для однородных дисков: J_sj =

Результаты расчетов заносим в таблицу 6.1.

Таблица6.1

Наименование звена	Обозначение звена	Длина Рычага; диаметр колеса, м	Масса, кг	Моменты инерции,
Рычаги: кривошип шатун поршень	1 2 3	0,07 0,2047	m1= 2.1 m2= 6.14 m3 =18.42	JS1=0.00343 JS2=0.021433
Зубчатые колеса	Z1 Z2 Z3 Z4 Z5	0,099 0,1485 0,396 0,120 0,144	mZ1=1.486 mZ2=3.3436 mZ3=23.777 mZ4=2.329 mZ5=3.3536	JZ1=0.0018206 JZ2=0.0092167 JZ3=0 JZ4=0.004192 JZ5=0.0086926
Водило	Н	0,25	mH = 19.144	JH =0.14956
Кулачок			mk =129.85	Jk = 3.635
Толкатель		h=0,073	mT=3.285	Jт =0.021253

Оценку динамических характеристик прочих деталей компрессора производим следующим образом:

1. Массу поршня оцениваем приблизительно как

2. Массу водила H, планетарной ступени редуктора, находим с помощью формулы

где ширину водила принимаем равной толщине смонтированного в нем сателлита т.е.

С учетом этого

а момент инерции (как для сплошного диска)

3. Массу кулачка и момент инерции оцениваем ширине , которую задаем как

В этом случае

а момент инерции

4. Массу толкателя определяем пропорционально ходу

_{Следовательно, момент инерции толкателя:}

Полученные в п.п. 1-4 данные также заносим в табл. 6.1 и используем при последующем динамическом синтезе машины.

6.2. Расчет приведенных моментов инерции.

Инертные свойства машин и механизмов характеризуют приведенной массой, либо приведенным моментом инерции, в зависимости от того, линейным или угловым является перемещение звена приведения.

Приведенный к звену момент инерции масс звеньев механизма вычисляют как сумму произведений масс этих звеньев и их моментов инерции на квадраты передаточных функций в движениях звеньев относительно звена приведения.

Приведенный к валу кривошипа АВ момент инерции – сумма приведенных моментов инерции следующих механизмов:

1. Зубчатой передачи

где приведенный к валу водила Н момент инерции планетарного механизма зубчатой передачи. И оно равно

Следовательно :

2. Приведенного к валу кривошипа момента инерции кулачкового механизма . Указанный момент оказывает наибольшее влияние на движение звена приведения лишь в периоды движения толкателя кулачкового механизма – на фазах удаления и возвращения.

Вычисляется по формуле: = 3.635+ 0.021253= 3.6563 ;

Эти положениякулачкового механизма находятся согласно циклограмме работы машины между 1 и 2, а также между 4 и 5 положения кривошипа. Для всех положений кривошипа принимаем

1. Строим планы скоростей механизма по следующим уравнениям:

кривошип OA (звено 1) совершает вращательное движение с угловой скоростью

скорость точки A: и при этом

шатун AB (звено 2) совершает плоскопараллельное движение

скорость точки B: , где и

и

Точка S₂ делит отрезок ab пополам.

Планы скоростей строим с масштабнымкоэффициентом 0, 1.

Отрезок pa = 83.252 мм.

Теперь

и

Результаты построений и расчетов сводим в таблицу6.2:

Таблица 6.2

№ пол.	ab мм	pb мм	ps2 мм	м/с	VBA м/с	VS2 м/с	м/с
0	83.252	0	41.6275	0	8.3252	4.16275	40.677
1	60.67	73.54	72.45	7.354	6.067	7.245	29.638
2	0	83.252	83.252	8.3252	0	8.3252	0
3	60.67	44.2	59.35	4.42	60.67	59.35	29.638
4	83.252	0	41.6275	0	8.3252	4.16275	40.677
5	60.67	44.2	59.35	4.42	60.67	59.35	29.638
6	0	83.252	83.252	8.3252	0	8.3252	0
7	60.67	73.54	72.45	7.354	6.067	7.245	29.638

План скоростей механизма располагается в Приложении 1.

2. Рассчитываем приведенный момент инерции несущего механизма звена 2 для каждого положения:

Результатами табл.6.2. пользуемся для определения моментов инерции масс подвижных звеньев механизма. В таблицу 6.3, помещаем сведения об изменении приведенного момента инерции несущего механизма.

Таблица 6.3

№ Положения поршня	0	1	2	3		5	6	7
	0.013459	0.097973	0.123773	0.045492	0.013459	0.045492	0.123773	0.097973