Пример 1. Расчёт плоского кулачкового механизма. 6 неизвестных:

Пример 1. Расчёт плоского кулачкового механизма. 6 неизвестных: R02 и М02zR R12n= – R21n обобщённая движущая сила Q. 6 уравнений кинетостатики: R01x + Ф1cost + R12n sin = 0, R01y + Ф1 sint – R12n cos – G1 = 0, Q – R12n e cos – R12n sin (h0 + s) – G1 sint + M10(Ф) , R02 – R12n sin = 0, R12ncos – P – Pпр – Ф2 – G2 = 0, СИЛОВОЙ РАСЧЁТ МЕХАНИЗМОВ, СОДЕРЖАЩИХ ВЫСШИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ПАРЫ R01x и R01y a – угол давления – угол между направлением силы и скоростью точки приложения силы

4. Червячная пара. МОДЕЛИ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАР С ТРЕНИЕМ 2

x* y* y y** z** z γ α B N F x Угол γ – угол подъёма винтовой линии червяка (при γ = 0 винтовая линия обращается в кольцевую). z* x** 4. Червячная пара. МОДЕЛИ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАР С ТРЕНИЕМ Угол α – угол профиля исходного контура (при α = 0 виток червяка становится прямобочным). 3

S = N cosα cosγ – F sinγ =N(cosα cosγ – f signN sinγ sign), P = N cosα sinγ + F cosγ =N(cosα sinγ + f signN cosγ sign), T = N sinα. S – осевая сила на червяке; P – окружная сила на червяке; Т – радиальная сила. 4. Червячная пара. МОДЕЛИ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАР С ТРЕНИЕМ 4

А v dF dN y z x dS dP dT Ось Ay* направлена перпендикулярно винтовой поверхности, y* x* z* dN направлена вдоль оси Ay*, dF – вдоль оси Ax*. 5. Винтовая пара. МОДЕЛИ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАР С ТРЕНИЕМ Ось Ax* – по касательной к винтовой поверхности, Ось Az* – так, чтобы получилась правая система координат. 5

g g a a g Развёртка винтовой линии pdср h 2a dN Метрическая резьба: 2a = 600, дюймовая: 2a = 550, прямоугольная: a = 0. 5. Винтовая пара. МОДЕЛИ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАР С ТРЕНИЕМ 6

g g a a y= arctg ( f / cos a); yр = arctg f . rср – средний радиус резьбы, S – осевая нагрузка на винт. y – угол трения 7

Надо так расположить одинаковые структурные группы, чтобы общий центр масс занимал неизменное положение. A B O 1 2 3 Добавим ещё одну группу ВВП. D E 4 5 Общий центр масс С занимает неизменное положение в точке О. С Пример С 1. Конструктивный метод уравновешивания ВИБРОАКТИВНОСТЬ ПЛОСКОГО МЕХАНИЗМА Применяется тогда, когда имеется несколько одинаковых структурных групп.

Пример 1: оппозитный двигатель Оппозитный двигатель: цилиндры расположены по обе стороны коленчатого вала с углом развала 180 градусов. Преимущества: – низкий центр масс, – снижена внешняя виброактивность за счёт конструкционного метода уравновешивания. 1. Конструктивный метод уравновешивания ВИБРОАКТИВНОСТЬ ПЛОСКОГО МЕХАНИЗМА 9

O Пример 2: звездообразный двигатель 1. Конструктивный метод уравновешивания 10

9-цилиндровый двигатель с планетарным редуктором Пример 2: звездообразный двигатель 1. Конструктивный метод уравновешивания 5-цилиндровый авиамотор 11

Частичное уравновешивание. Проекции главного вектора внешних реакций: хС(j), yC(j) – координаты центра масс механизма. ВИБРОАКТИВНОСТЬ ПЛОСКОГО МЕХАНИЗМА 3. Уравновешивание первых гармоник сил инерции х y 0 j n 12

Разложим хС(j), yC(j) в ряд Фурье: Установим два вращающихся противовеса m+ и m– так, чтобы: m+ q+ m– q– х y 0 j n 01 ВИБРОАКТИВНОСТЬ ПЛОСКОГО МЕХАНИЗМА 3. Уравновешивание первых гармоник сил инерции – n

Приравняем коэффициенты при cos (j) и sin (j): (1) (2) (3) (4) ВИБРОАКТИВНОСТЬ ПЛОСКОГО МЕХАНИЗМА 3. Уравновешивание первых гармоник сил инерции 14

(1) + (4): (1) – (4): (3) – (2): (3) + (2): ВИБРОАКТИВНОСТЬ ПЛОСКОГО МЕХАНИЗМА 3. Уравновешивание первых гармоник сил инерции Первый противовес: масса m+, радиус r+ и угол установки q+ Второй противовес: масса m–, радиус r– и угол установки q– 15

х y 0 01 m + q + m – q – r + r – Задаваясь радиусом установки противовесов r+ и r–, определяют параметры противовесов: m+, q+, m–, q–. ВИБРОАКТИВНОСТЬ ПЛОСКОГО МЕХАНИЗМА 3. Уравновешивание первых гармоник сил инерции 16

ВИБРОАКТИВНОСТЬ ПЛОСКОГО МЕХАНИЗМА 17

ВИБРОАКТИВНОСТЬ ПЛОСКОГО МЕХАНИЗМА 18

Закон электромагнитной индукции Е (ЭДС) – обратная электродвижущая сила kE – коэффициент пропорциональности Уравнение электрической цепи R – активное сопротивление [Ом] L – индуктивность [Гн] Закон Ампера Q – движущий момент kM – коэффициент пропорциональности МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ Электродвигатель постоянного тока с независимым возбуждением