Структурный, кинематический и силовой анализ механизма. Синтез зубчатой передачи (стр. 5 из 7)

;

; (3.10)

задаемся масштабом плана сил

, Н/мм.

Максимальной силой является сила полезного сопротивления, которую в примере изобразим вектором длиной 250 мм. Получаем масштаб плана сил, Н × мм^-1:

. (3.11)

Вычисляем длины векторов, мм, изображающих эти силы, поделив их численные значения на масштаб:

; ;

; (3.12)

(задались);

От произвольной точки – полюса плана сил – параллельно силе

откладываем вектор изображающий эту силу; от конца вектора параллельно силе откладываем в том же направлении вектор и далее векторы всех сил. Через точку а параллельно звену СDпроводим линию действия , а через конец вектора перпендикулярно к направляющей ползуна – линию действия силы . Точка пересечения этих линий действия определяет силы , , Н:

; (3.13)

;

Далее следует отсоединить группу Ассура АВСО₂, состоящую из звеньев 2 и 3, вычертить ее в масштабе. В соответствующих точках приложить действующие силы:

. Реакцию в шарнире А и О₂ представить в виде двух составляющих – , , , . Реакцию со стороны звена 4 на звено 3 , полученную из плана сил группы Ассура CD, приложить в обратном направлении в точке С звена 2 .

Составляем векторное уравнение равновесия сил, действующих на группу Ассура 2 – 3 , по порядку звеньев:

. (3.17)

Силы

, , и в уравнение не вписываем, так как это уравнение решается построением плана сил, и они взаимно уравновешивают друг друга. Но для определения и эти силы надо знать, определяем их, Н:

(3.1)

;

Из уравнения моментов относительно точки В для звена 2 определяем составляющую

, Н:

(3.19)

отсюда,

; (3.20)

Размеры плеч

снимаем с чертежа в миллиметрах. Поскольку знак составляющей изменился, то ее действительное направление не соответствует выбранному.

Определяем тангенциальную составляющую

из уравнения моментов относительно точки В для звена 3:

;

(3.21)

Плечи

, , снимаем с чертежа в миллиметрах. Поскольку составляющая получилась со знаком минус, то это значит, что её действительное направление не совпадает с выбранным.

Выписав значения всех сил, Н, действующих на группу Ассура, по максимальной из них задаемся масштабом. Максимальную силу F₄₃ изобразим вектором, длина которого 308 мм (произвольно), тогда:

Н/мм. (3.22)

Вычисляем длины векторов, изображающих эти силы, мм:

; ;

; (3.23)

; ;

Строим план сил, из которого определяем нормальные составляющие

и результирующие величины давлений в шарнирах В и О₂:

(3.24)

Расчет ведущего звена производим с учетом действующих на него сил:

, , , , Сила известна по значению и направлению, а силы и неизвестны.