34. Кулачковые механизмы. Основные типы. Область применения. Анализ кулачковых механизмов

В машинах кулачковые механизмы служат для согласования движения других механизмов.

Основные типы

1. Плоские 2 Цилиндрические

3. Дисковые

2. К аноидные

Анализ кулачковых механизмов

Кинематическое исследование может производиться двумя способами.

1 Способ.

1-2 кинематическая пара 4 кл. высшего типа.

Для того чтобы построить в кулачковых механизмах планы скоростей и ускорений нужно кинематическую пару высшего класса заменить на кинематическую пару 5 кл. низшего типа. для этого в толкателе (на кривой профиля кулачка) найти центр кривизны профиля кулачка.

Заменяющий механизм О1ОА. Для заменяющего механизма строятся планы скоростей и ускорений.

; ; ; ;

; ;

; ; ; ;

Примечание: при повороте кулачка схема заменяющего механизма меняется.

2 Способ

Определение скоростей и ускорений точки толкателя методом графического дифференцирования.

Этот метод на геометрическом смысле произведений. для его применения необходимо построить диаграмму движения толкателя. она может быть построена двумя способами

1. методом обращения движения

2. опытным путем (перемещение толкателя м.б. отложено 1:1 или 2:1)

35. Задачи силового исследования м-мов.

На звенья действ-ют силы: 1. Сила тяжести G=mg (Н); 2. Сила инерции p_u=-m_az; 3. Момент сил инерции М= -YE (Нм), где Y - момент инерции, Е -угловое ускорение звена, у = 1/12ml²; 4. F. -сила полезного сопротивления, V-1скорость шатуна. М-м состоит из:

Р – нормальное давление, Р^ז - касательное

( направляем произвольно, решение покажет...)

Определим касательное сост-е:

∑М_В=0

- Р^ז l+Gh-P_uh+hM=0, где h - плечо

Р^ז= (Gh-P_uh+M)/l (если Рт(+), то направление выбрано верно) Векторное уравнение: Р^ז +G+P_u+F_nc+R+ Рn=0 Выбираем полюс а

2 выходное звено. Определим уравнов-ю силу

36. Статическое и динамическое уравновешивание вращающихся масс.

Статическое: для того, чтобы деталь была статически уравновешена при вращении нужно ∑Р_u= 0- главный вектор сил инерции=0.

Динамическое: ∑Р_u= 0 и ∑М= 0 - главный вектор и главный момент сил инерции=0

37. Задачи регулирования хода машин, регулирование скорости вращения главного вала с помощью маховика. Определение р-ров маховика.

Коэфф неравномерного движения: S=V_max-V_min/V_ср=(w_max-w_min)/w_ср

Для уменьшения колебания скоростей главного звена на главный вал накладывается маховик. При движении он аккумулирует энергию и при необходимости (когда работа сил сопротивления больше работы движения сил) эта аккумулированная энергия отдается м-му.

Определение р-ров маховика.

1. График изменения движущихся сил за полный цикл движения; 2. График изменения сил сопротивления за полный цикл движения; 3. Приращение кинематической энергии; 4. Коэфф неравномерности движения.

∆Т- приращение кинетической энергии; Y- момент энергии массы махов.

Y=∆Т/w²δ

38. Резьбовые соединения. Типы резьб и их применение. Геометрические параметры характеризующие резьбу. Конструкции соединения болтами, винтами и шпильками. Расчет болтов, нагруженных осевыми и поперечными силами.

Резьбовые соединения – это соединения, которые осуществляются крепежными деталями посредством резьбы (соединения с помощью болтов, винтов, шпилек, гаек, шайб и т.д.) Достоинства: надежны и удобны, просты в изготовлении, допускают точную установку соединяемых деталей и любую степень затяжки крепежными деталями.

Недостатки: наличие концентратов напряжений понижающих их прочность. Типы резьб и их применение. 1. По форме профиля различают: треугольную, прямоугольную (квадратную), трапецеидальную и круглую резьбы. 2. В зависимости от формы стержня, на котором нарезана резьба, различают цилиндрические и конические. 3. Резьба расположенная на наружной поверхности детали называется наружной, а на внутренней поверхности — внутренней. 4. В зависимости от направления вращения контура, образующего резьбу, различают правую и левую (см. рис)

5.В зависимости от количества ниток резьбы, которыми она образована, различают одно-, двух-, трехзаходную и др. 6. По назначению различают- крепежные (н-р, все метрические, треугольная); крепежно-уплотняющие (дюймовые, для скрепления труб и создания герметичности); резьбы для передачи движения (ходовые); нестандартные; специальные

Геометрические параметры, характеризующие резьбу: наружный d(D), внутренний dl(D1) и средний d2(D2) диаметры резьбы. d-наружные резьбы; D- резьбовое отверстие, α-угол профиля резьбы - угол между прямолинейными боковыми сторонами профиля шаг резьбы Р - расстояние между однои-меннымн сторонами двух рядом расположенных витков, измеренное в направлении осевой линии резьбы; ход резьбы Ра - расстояние между одноименными сторонами двух рядом расположенных витков одной и той же нитки резьбы, измеренное в направлении ее осевой линии; число заходов резьбы n- число ниток резьбы приходящийся на ее ход (см. рис.)

Конструкции соединения болтами, винтами и шпильками. Болты. Различают общего и специального назначения. По форме головки стандартные болты общего назначения различают с шестигранной головкой, с шестигранной головкой и отверстиями в ней (для проволоки в целях стопорения, с полукруглой головкой и квадратным подголовком, с потайной головкой и усом или квадратным подголовком. К специальным относят: конусные (призонные) — для предотвращения сдвига, откидные – для часто разбираемых деталей, фундаментные и др.

Винты общего назначения (крепежные и установочные - для предотвращения взаимного сдвига деталей). Крепежные изготавливают с головкой под ключ или под отвертку, а установочные выполняют с головкой под ключ, без головки со шлицами под отвертку, с углублением под ключ. Установочные болты имеют резьбу по всей длине стержня. Головки винтов бывают: шестигранные, квадратные, полукруглые, цилиндрические, цилиндрические со сферой, полупотайные, потайные и цилиндрические с углублением под ключ.

К специальным винтам относят грузовой винт — для поднятия тяжелых деталей и узлов машин. Шпильки различают повышенной и нормальной точности, изготавливаемые с одинаковыми номинальными диаметрами резьбы и гладкой части или с номинальным диаметром резьбы, большим диаметра гладкой части. К специальным шпилькам относят приварные, применяемые в судостроении. Расчет болтов, нагруженных осевыми и поперечными силами.

Болт, нагруженный осевой растягивающей силой находится под действием силы тяжести σ = F/А [σ] - условие прочности болта; А= Пd1°/4. → σ = 4F/ Пdl° ≤[σ] , dl=√4F/∏[σ] - внутренний диаметр резьбы болта; F — сила растягивающая болт; [σ] - допускаемое растяжение на растяжку болта.

Болт установленный в отверстие с зазором, нагружен поперечной силой. Чтобы обеспечить

работоспособность соединения его надо затянуть гайкой до тех пор, пока от сил не будет происходить сдвига.

σр=Fз/А

Болт установленный в отверстие из под развертки без зазора нагружен поперечной силой. Болт рассчитывают на срез, условие прочности болта при проверочном расчете: τс= 4F/(π d₀)≤

[τс], τс —расчетное напряжение cреза болта; F — поперечная внешняя сила, срезающая болт; d₀ — диаметр стержня болта в опасном сечении; [τс] - допускаемое напряжение на срез болта. Если болтом соединяются тонкие детали, то необходимо производить проверку прочности деталей на смятие по формуле: σсм =F/(d₀h)≤[ σсм], где h — длина наиболее сминаемой части стержня болта; σсм

— расчетное напряжение смятия; [σсм] - допускаемое напряжение на смятие.