Лекции по ТММ2 / Лекция №7 14.10.2003

Created by SuhOFFF

Кинетостатический расчёт механизмов.

Силовой расчёт механизмов.

Кинетостатический расчёт механизма является обязательным этапом, предшествующим конструированию узлов механизма. При кинетостатическом расчёте механизма должны быть известны все внешние нагрузки, действующие в интересующих нас точках.

Так как звенья механизма находятся в движении, и имеют свои массы, то, особенно в быстродействующих механизмах рычажного типа, обязательно имеет место неравномерность движения звеньев. Это означает, что ускорения этих звеньев не равны нулю, что приводит к возникновению дополнительных сил динамического характера в виде сил инерции и моментов инерции . Силы инерции находятся по формуле: , а моменты инерции определяются с помощью формулы . В этих выражениях ускорения и могут иметь любые значения, а это означает, что их обязательно надо учитывать, как и внешние нагрузки, которые нам заданы.

В задачу кинетостатического расчёта входит определение усилий во всех кинематических парах.

Рассмотрим определение сил и моментов в различных случаях.

Схема 1.

;

; ;

; .

;

; ;

; .

Схема 2.

;

; ;

; .

;

; ;

; .

Схема 3.

;

; ;

; .

;

; ;

; .

Этапы кинетостатического расчёта.

Различают два этапа кинетостатического расчёта:

1. Расчёт механизма без учёта потерь на трение в кинематических парах.

2. После конкретного конструирования узлов производится дополнительный расчёт потерь мощности в кинематических парах на преодоление трения.

Итогом кинетостатического расчёта является определение движущей силы на ведущем звене, которая даёт возможность определить крутящий момент по формуле и мощность, по формуле: .

Полная мощность определяется по формуле: . По значению полной мощности выбирается мощность двигателя.

Порядок проведения кинетостатического расчёта:

1. Определение степени подвижности механизма.

2. Для каждого отдельного положения механизма внутри цикла его работы строятся планы скоростей и планы ускорений. С помощью планов ускорений определяются ускорения центров масс.

3. Механизм раскладывается на структурные группы Ассура.

4. Производится кинетостатический расчёт отдельных структурный групп начиная с последней, постепенно приближаясь к ведущему звену.

5. Кинетостатический расчёт ведущего звена.

6. Определение крутящего момента или движущей силы на ведущем звене.

7. Определение мощности двигателя.

8. Пункты 4-7 повторяются для множества положений механизма за полный цикл его работы.

9. Выбираются наибольшие значения мощности и усилий, действующие в кинематических парах.

10. На основании полученных данных составляется задание на проектирование.

Теория машин и механизмов