Динамический анализ рычажных механизмов. Цели и задачи.

Силовой расчёт.

Задачи: - Определение сил, действующих на звенья или на связи механизма.

- Определение уравновешивающей силы (уравновешивающего момента) на входном звене.

Цели: - Накопление необходимых данных для последующего проектирования и конструирования механизма.

- Определение форм звеньев, поперечных сечений.

- Проведение расчёта на прочность и жёсткость.

- Расчёт на износостойкость, трение.

- Подбор подшипников.

- Выбор электродвигателя.

Основные допущения: - Скорость входного звена постоянна.

- Механизм идеальный (звенья неупругие, абсолютно жёсткие).

- Трения в кинематических парах нет.

- Все звенья находятся в одной плоскости.

В тихоходных механизмах, где изменения скоростей незначительно, следовательно, сила инерции тоже незначительна, используют статический метод расчёта,при котором используются обычные уравнения равновесия (уравнения статики).

В быстроходных механизмах могут быть значительные силы инерции, превышающие действующие внешние нагрузки. Эти силы надо учитывать при использовании метода кинетостатики.

Силы инерции, возникающие только при движении механизма, носят название динамических усилий. Они приводят к появлению в кинематических парах дополнительных динамических давлений.

Метод кинетостатики заключается в составлении уравнения равновесия и включает в себя силы инерции. Эти уравнения называются уравнениями кинетостатики. Механизм условно принимается за неподвижный. Метод кинетостатики основан на принципе Даламбера: Если ко всем силам, действующим на связанную систему тел приложить силу инерции, то такую систему можно условно считать находящейся в равновесии.

Принцип освобождаемости от связей: Не нарушая состояния покоя или движения системы можно разрывать отдельные связи, заменяя отдельные связи соответствующими реакциями.

2. Критерии синтеза механизмов и машин (S_max, θ, σ, γ, условие Грасгофа и др.).

Теорема Грасгофа: Наименьшее звено в четырёхзвенном механизме будет являться кривошипом, если сумма его длины и длины любого другого звена меньше суммы длин оставшихся звеньев. Если длины звеньев равны r, R, l, L, то , ,