7.4.Уравнение движения механизма

Уравнение движения механизма выражает связь работы сил, действующих на звенья механизма, с их кинетической энергией. Это уравнение можно записать в форме уравнения кинетической энергии. Если привести все силы и массы механизма к звену приведения, совершающего вращательное движение, то уравнение можно записать в следующей форме:

где A_д.п – работа приведенной движущей силы на рассматриваемом перемещении; A_с.п – работа приведенной силы сопротивления на том же перемещении; J_п и J_п0 – приведенные моменты инерции, соответствующие конечному и начальному положениям механизма;  и ₀ – угловые скорости звена приведения, соответствующие его конечному и начальному положениям.

Уравнение движения механизма можно выразить также в дифференциальной форме:

где  – угол поворота звена приведения (обобщенная координата этого звена); M_п – приведенный момент всех активных сил,

M_п=M_д.п-M_с.п,

M_д.п – приведенный момент движущих сил;

M_с.п – приведенный момент сил сопротивления.

После преобразований уравнение движения машины в форме уравнения моментов имеет вид:

8.Детали машин и механизмов.

8.1.Общие сведения о разъемных и неразъемных соединениях

В процессе изготовления машин некоторые детали и сборочные единицы соединяются между собой, образуя неразъемные и разъемные соединения. Неразъемными называют такие соединения, которые невозможно разобрать без разрушения соединяемых элементов (заклепочные, сварные, клеевые). Разъемными называют соединения, которые можно разобрать и вновь собрать без разрушения соединительных элементов (резьбовые, шпоночные, зубчатые, штифтовые).

8.2.Неразъемные соединения

Заклепочные соединения. В настоящее время заклепочные соединения почти полностью вытеснены сваркой. Они сохранились только в конструкциях, воспринимающих большие вибрационные и ударные нагрузки, в соединениях из трудносвариваемых или несвариваемых материалов (дюралюминий, текстолит) и в случаях, когда нагрев деталей при сварке недопустим вследствие отпуска или коробления их. Основным элементом заклепочного соединения являются заклепки. Место соединения деталей при помощи заклепок называют заклепочным швом. Заклепка представляет собой стержень круглого сечения с головкой (Рис. 8.1). Для образования заклепочного шва в соединяемых деталях делают отверстия, в которые вводят заклепки, а затем их выступающие концы расклепывают до образования замыкающей головки (Рис. 8.2).

Рис. 8.51

Рис. 8.52

В зависимости от назначения заклепочные швы бывают прочные и плотные (в паровых котлах, резервуарах). По конструкции заклепочные швы различают внахлестку, в стык с одной или двумя накладками. По расположению заклепок швы делят на однорядные и многорядные с рядовым и шахматным расположением заклепок.

Сварные соединения. Сваркой называют технологический процесс соединения металлических (неметаллических) частей с помощью местного нагрева свариваемых участков до жидкого или пластического состояния. Остывший и затвердевший металл, соединяющий части сварной детали, называют сварным швом. В настоящее время сварка является основным видом получения неразъемных соединений в машиностроении, строительстве и других отраслях техники.

Сварные соединения имеют следующие преимущества перед заклепочными: экономия металла (в среднем 15–20 %), уменьшение трудоемкости, относительно низкая стоимость оборудования, возможность автоматизации процесса. Недостатки сварки: высокая концентрация напряжений в зоне сварки, коробление деталей сложной конфигурации, сложность контроля качества шва.

Сварные швы можно разделить на стыковые и угловые. Стыковыми называют такие швы, которые соединяют торцы деталей, находящихся в одной плоскости (Рис. 8.3, а). Для лучшего провора металла в стыке и для облегчения доступа электрода к оплавляемым поверхностям кромки соединяемых деталей подвергают обработке.

Швы, предназначенные для соединения элементов, расположенных в разных плоскостях, называют угловыми (Рис. 8.3, б)

Рис. 8.53