МУ и задания для КР ТММ

4.1.3. Внутренняя

реакция

R23 определена

из условия

0

n

равновесия звена2:

P

R

R

G

P

R

0

i

21

21

2

И2

23

построением

плана

сил.

Из

плана

сил

имеем:

R23

52 50 2600Н.

4.1.4.

Силовой

расчет

начального

(входного)

звена

(звено 1). Передача движения

звену

1

происходит

через

зубчатую передачу (смотри разд.

3):

z4 =12,

z5 =25. На

начальном

звене это зацепление показано в

масштабе

l =0,002

м

.

мм

Сила

Pyp

по

условию

передачи

сил

в

зубчатом

зацеплении

может

быть

направлена по

одной из

линий зацепления I

или II (как

показано на рис.8). Выбираем то направление

Pyp

(по

линии

I), при котором

момент

этой силы относительно точки О

начальному звену:

1) уравновешивающую силу Pyp ,

из условия равновесия

звена 1

MO Pi 0, Pyphyp

R12 hR

l 0;

12

R12hR

3881 13

Pyp

1681.7Н;

12

hyp

30

2) R10

(реакцию

в

шарнире

О) из

условия

равновесия

звена 1

Pi

0

R12

Pyp

R10

0 построением плана

сил. План сил построен в масштабе

50

Н

;

p

мм

из плана сил имеем

R10

90 50

4500Н;

3)уравновешивающий момент

M yp

Pyphyp

l

100,9Нм.

4.1.5. Проверка правильности силового расчета с помощью

общей теоремы динамики:

M

*

P

P

V

B

cos P

V

B

G V

cos G

2

V

S

yp 1

ПС

И

3

ПС

2 S

2

s

3

3

PИ2VS2 cos PИ2 VS2

M И2

2

1750

840

0,4

1

1470

0,63cos60

810 0,63cos120

21,1 2

785,9Нм.

*

785,9

100,11Нм.

M yp

7,85

Погрешность силового расчета

M *yp

M yp

100%

0.8%

[5%]

M *yp

PИ 2 | m2aS2 |

150 4,92 738Н, рИ2 направляется

противоположно

a

и прилагается в центре масс S

2

;

S2

P

| m a

|

200 3,94

788Н, вектор

P

И 3

3 В

И3

направляется противоположно aB и прилагается в точке В;

3

MИ

2

| IS

2

2 |

1,5 19,4

29.1Нм, направляется

противоположно

2 .

4.2.2. Определение внешних реакций

1)

R21

находим из условия равновесия звена 2:

M B

Pi

0,

R21lAB

G2hG

PИ

2

hP

l

M И

2

0 ;

2

И2

R21

G2hG

PИ hP

l

M И

2

2

И2

2

lAB

1470

92

738

28

0,002

29,1

714Н.

0,28

При построении плана сил вектор силы R21

направляем в

P 0;

n

R

R G P G P R 0.

i

21

21 2 И2

3

И3

30

Строим план сил в масштабе

50

м

; из плана сил:

p

мм

Rn

26 50

1300Н;

21

R

54 50

2700Н; R

Rn

2

R

2

1483.4Н.

30

21

21

21

равновесия

звена 3:

M В

Pi

0; R30 x30

0; x30

0.

4.2.3.

Внутренняя реакция R23

определена из условия

равновесия

звена

2

R

n

R

G

P

R

0

21

21

2

И2

23

построением

плана

сил.

Из

плана

сил

имеем

MO Pi

0, Pyphyp

R12hR l 0;

12

R12hR

1483.4 44

Pyp

2175.6Н;

12

hyp

30

2)

R10

из

условия

равновесия

звена 1

Pi

0, R12

Pyp

R10

0

построением плана сил. Из

плана сил имеем

R10

38 50

19000Н;

3) уравновешивающий момент

M yp

Pyp hyp

l

2175,6

30

0,002

130,53Нм.

4.2.5. Проверка правильности силового расчета с помощью

общей теоремы динамики:

M

*

P

V

cos P

V

G V cos G V

yp 1

И2

S2

И2

S2

2 S2

2 Ss

PИ3VB cos PИ3

VB

M И2

2 ;

M *

M

yp

yp

100% 3.98% [5%]

M *

yp

A

1750 0,2

1

3250 0,124 551,5 Дж.

ПС

2

5.2. Определение мощности приводного двигателя

Мощность приводного двигателя (N)

N

AПС

551,5

0,765кВт,

T

З

1000

0,8 0,9 0,8 1000

где

T

60

60

0,8c

– время одного оборота звена 1;

n1

75

I

пр

1

m V 2

I

2

m V 2 ,

2

S2

2

гл.м

2 S2

3 B3

1

для семи положений механизма (смотри табл. 5).

Таблица 5

1 ,град

0

45

90

135

180

240

300

360

пр

0,93

1,6

3,46

2,9

0,93

2,71

2,4

0,93

Iгл.м ,

кг м2

По результатам построен на листе 2 график Iглпр.м = Iглпр.м (

1 ).

6.2.2. Приведем массы звеньев зубчатой передачи и ротора

электродвигателя к звену 1:

nH

2

1450

2

пр

2

I р

I p

0.002

0.9кг м

;

n1

75

I пр

1

I

2

к M

M

V 2

I

I

2

I

2

I

2

z1

Д

z2

z '

z2

z '

c

z4

z4

z5

З

c

1

2

2

1

0.009

151.762

3 19.13

4.78

3.22

0.149

0.009

50.382

7.852

+0,0009}+0,011=34,82,кг.м2

Iппр

I pпр

IЗпр

0.9

34.82

35.72,кг м2

const .

r2

Iz M z

,

2

где M z – масса колеса; r

m z

– радиус делительной

2

окружности.

Mz

rz2b

0,05 0,78 103 r3

1224,6

r2 ,кг

b = 0,05 м – ширина венца зубчатого колеса;

7,8 103 кг / м3 – удельный вес стали.

z

z

25; r

r

5 25

62,5мм; M

M

4,78кг; I

I

0,009

10 3 кг м2 ;

1

2

'

z

z

z1

z '

2

z1

'

z1

'

2

2

2

c

z4

z1

25

0,5;

50,38c 1

c

z2

50

.

z

z

4

1

рабочем

участке

механической

характеристики

электродвигателя

можно

описать

параболой

M Д

A

B 2 ,

где

А и В – некоторые постоянные

величины, которые определим по формулам

M

2

139,7

66,1

A

c

2062,3Нм;

2

2

66,1

61,6

c

B

M

139,7

31,2

Нм

,

2

2

66,1

61,6

с 2