2.3 Расчет ведущего звена

Кривошипный вал соединен с двигателем посредством зубчатой передачи. В этом случае на звено 2 действует уравновешивающая сила со стороны сопряженного колеса под углом к линии центров колес.

Определим радиусы колес:

;

мм, мм

Построение выполняем в масштабе м/мм.

Величина уравновешивающей силы определяется из равенства:

=1321Н.

Вычислим уравновешивающий момент.

=1321*87*0,004=459,6 Нм.

Для определения реакции R₀₂ необходимо построить план сил. План сил строится по векторному уравнению

R₃₂+ Fу + R₀₁= 0.

R₀₂= μ_P (R₀₂)

R₀₂=63*95=5985 Н.

3.6 Рычаг Жуковского

Вычислим F’_У с помощью теоремы Жуковского. Для этого строим повернутый на 90 градусов план скоростей для нашего положения механизма. Методом подобия определяем скорость точки касания колес К. Наносим на него как на жесткий рычаг все действующие на механизм силы, а моменты сил инерции заменяем парами сил

По теореме Жуковского для того, чтобы рычаг находился в равновесии, сумма моментов всех сил относительно полюса плана скоростей должна быть равна нулю.

F’_У h_Fу -F_И3h_Fи3+ F′_И3h_F′_и3+ G₃h_G3 -F_И4h_Fи4- F′_И4h_F′_и4 + F′_И5h_F′_и5 + F′′_И3h_F′′_и3 - F′′_И4h_F′′_и4 - F_И5h_Fи5 + G₄h_G4+ F′′_И5h_F′′_и5 +G₅h_G5+ G₆ рd- Р_ПС рd =0,

где h_i – плечи соответствующих сил в миллиметрах с чертежа.

Выражаем отсюда Р’_У:

F’_У =( F_И3h_Fи3- F′_И3h_F′_и3- G₃h_G3 +F_И4h_Fи4+ F′_И4h_F′_и4 - F′_И5h_F′_и5 - F′′_И3h_F′′_и3 +F′′_И4h_F′′_и4 + F_И5h_Fи5 - G₄h_G4- F′′_И5h_F′′_и5 -G₅h_G5- G₆ рd+ Р_ПС рd)/ h_Fу

Подставляем наши значения, получим

F’_У = 1335Н

Определим момент M’_У по следующей формуле

M’_У= F’_У h_Fуμ_l.

Подставляем числовые значения, получим

M’_У=1335870,004=464,5 Нм.

Определим погрешность по формуле

δ=((M_У-M’_У)/M’_У) 100%,

где M_У – момент, найденный с помощью силового расчета; M’_У – момент, найденный с помощью рычага Жуковского.

Подставляем данные

δ=((464,5-459,6)/464,5) 100%=1,1%

Полученное значение погрешности меньше 5%, значит расчеты проведены верно.

3. Расчет кулачкового механизма.

   1. Построение диаграммы ускорений толкателя

Необходимо построить диаграмму ускорения толкателя кулачкового механизма.

Для построения необходимо знать: масштаб оси абсцисс _.

Масштаб оси абсцисс вычисляется по следующей формуле:

_=(_у+ _вв+ _пр)/l _0-8;

где _уд – угол удаления толкателя в радианах;

_вв – угол верхнего выстоя толкателя в радианах;

_пр –угол приближения толкателя в радианах;

l - отрезок в миллиметрах с чертежа.

В задании углы даны в градусах, переведём их в радианы, используя таблицу Брадиса:

_уд = 90 - _уд=/2= 1,57рад.

_вв = 0 -

_пр=95 _пр=1,66 рад.

Определим масштаб:

_=1,57+1,66/185=0,017 рад/мм;

Порядок построения

1. Изображаем оси координат;

2. Откладываем наши углы на ось абсцисс;

3. Изображаем график, из задания учитывая параметры полученные ранее

4. Делим каждый участок ’_уд и ’_пр на 4 равные части.

5. Выбираем высоту диаграммы на участке удаления мм. Высота диаграммы на участке приближения должна удовлетворять условию:

, мм.