Исходные данные для силового расчета

1. Кинематическая схема механизма

2. Инерционные характеристики

3. Закон движения входного звена

4. Силовое нагружение.

Силовой расчет позволяет определить

1. Усилия в кинематических парах

2. Момент или движущую силу, которые могут преодолеть заданное сопротивление и обеспечивающие заданный закон движения механизма.

Порядок силового расчета

1. Структурный анализ механизма и определение порядка расчета. Порядок силового расчета является обратным порядку кинематического исследования, т.е. силовой расчет начинается с последней (считая от ведущего звена) присоединенной группы и кончается силовым расчетом начального звена.

2. Кинематическое исследование и определение ускорений центров масс всех звеньев механизма, а также угловые ускорения всех вращающихся и плоско движущихся звеньев.

3. Определение сил и моментов инерции. В общем случае, когда тело совершает плоское движение, все силы инерции приводятся к главному вектору и главному моменту сил инерции, который в свою очередь раскладывается на пару сил. Если движение тела поступательное, то главный момент сил инерции равен нулю, если вращение вокруг закрепленного центра масс – то главный вектор сил инерции равен нулю.

4. Определение усилий в кинематических парах и недостающей силовой нагрузки.

Основы теории высшей кинематической пары Введение в теорию высшей пары, основные понятия и определения

Более сложные относительные движения можно реализовать в парах, характер соприкасания звеньев в которых допускает не только относительное скольжение, но и перекатывание. Такие пары называются высшими. Высшая пара - пара, в которой требуемое относительное движение звеньев может быть получено только соприкасанием звеньев по линиям или в точках. В высшей паре поверхностный контакт невозможен, так как он исключает возможность перекатывания тел.

Механизмы с высшими кинематическими парами и их классификация

К механизмам с высшими КП относятся любые механизмы, в состав которых входит хотя бы одна высшая пара. Простейший типовой механизм с высшей парой состоит из двух подвижных звеньев, образующих между собой высшую кинематическую пару, а со стойкой низшие (вращательные или поступательные) пары. К простейшим механизмам с высшей парой относятся:

• фрикционные передачи,

• зубчатые передачи,

• кулачковые механизмы,

• поводковые механизмы (в том числе и мальтийские).

Структурные схемы простейших механизмов с высшими кп

Фрикционными механизмами или передачами сцепления называются механизмы с высшей парой, в которых передача движения в высшей паре осуществляется за счет сил сцепления или трения в зоне контакта.

Кулачковым механизмом называется механизм с высшей парой, ведущее звено которого выполнено в форме замкнутой криволинейной поверхности и называется кулачком (или кулаком).

Зубчатыми механизмами называются механизмы, звенья которых снабжены зубьями (зубчатый механизм можно определить как многократный кулачковый, рассматривая зацепление каждой пары зубьев, как зацепление двух кулачков). Рабочие поверхности зубьев должны быть выполнены так, чтобы обеспечивать передачу и преобразование движения по заданному закону за счет их зацепления.

Мальтийские механизмы относятся к шаговым механизмам и обеспечивают одностороннее прерывистое движение, применяются, например, в машинах-автоматах. Состоят из кривошипа с цевкой (роликом) и креста.

Условия, которым должны удовлетворять рабочие поверхности высших пар, формулируются в разделе теории механизмов - теории зацепления или теории высшей пары, это:

• Наличие общей нормали, т.е. профили подбираются так, чтобы они имели общую нормаль – сопряженные профили. Усилие в ВКП передается по нормали, а вторая составляющая усилия создает скольжение профилей относительно друг друга.

• Условием существования высшей кинематической пары является условие неразрывности контакта звеньев, которое заключается в том, что проекции скоростей звеньев в точке контакта на контактную нормаль к профилям должны быть равны.

• Достоинства механизмов с ВКПВсе механизмы с ВКП малозвенны, следовательно, позволяют уменьшать габариты машины в целом.Механизмы с ВКП более точно воспроизводят передаточную функцию.Обеспечивают большое разнообразие законов движения выходного звена Недостатки механизмов с ВКП

• Механизмы с ВКП должны иметь силовое или геометрическое замыкание (зубчатые колеса – геометрическое, кулачковый механизм - силовое).

• Контактные усилия в ВКП гораздо выше, чем в НКП, что приводит к износу, т.е. 2 профиля теряют свою форму и как следствие, свое главное достоинство.