Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Определение угловой скорости и углового ускорения мальтийского креста




Угловая скорость креста:

 

где - угловая скорость кривошипа;

 - текущий угол поворота кривошипа;

- передаточное отношение мальтийского механизма.

Максимальных значений угловая скорость креста  и передаточное отношение достигают при                                      

 

Рис. 2. – График зависимости угловой скорости поворота мальтийского креста от угла поворота кривошипа

 

Угловое ускорение креста:

 

где - коэффициент ускорения креста.

Значения углового ускорения креста в моменты начала  и конца  его поворота определяются по формуле при :

   

Рис. 3. – График зависимости углового ускорения мальтийского креста от угла поворота кривошипа

 

Определение основных параметров мальтийских механизмов

Радиус креста:

Длина кривошипа:

Диаметр ролика предварительно выбирают из соотношения:  Примем

Длина паза креста:

Практически длина паза берётся на 2…3 мм больше, т.е. l = 107 мм.

Наружный диаметр креста:

где с = 2 мм – фаска.

Диаметр вала креста принимаем конструктивно = 65 мм при соблюдении условия:

Диаметр вала кривошипа  принимаем конструктивно = 25 мм при соблюдении условия:                

Силовой расчёт мальтийских механизмов

Силовой расчёт заключается в определении моментов и усилий, действующих в механизме, и мощности, необходимой для поворота креста. Кроме того, выполняют проверочные расчёты на прочность элементов, выбранных конструктивно (ось ролика, вал кривошипа и вал креста).

Определение моментов и усилий, действующих в механизме

Статический момент сил трения в опорах карусели:

 

где к1 = 0,004 мм - коэффициент трения качения;

D0 = 82,5 мм - диаметр окружности центров шариков (средний диаметр упорного подшипника 8213 ГОСТ 6874-75 [3]);

dш = 14,49 мм - диаметр шариков подшипника;

Момент инерции карусели:   

где rk - приведённый радиус карусели; 

 

Максимальное усилие на ролике кривошипа:  

где а = 1,35; b = 0,422 - безразмерные коэффициенты, зависящие от числа пазов креста [1].

Максимальный момент сопротивления на валу креста

где -

Средний крутящий момент на валу кривошипа:                                          

где q = 0,2; m = 0,0465 - безразмерные коэффициенты, зависящие от числа пазов креста z;

 ηм = 0,95 - КПД мальтийского механизма (вал креста на опорах качения).

Средняя мощность, необходимая для вращения кривошипа:

Максимальный крутящий момент на валу кривошипа:

где- V = 1,73 - коэффициент перегрузки, зависящий от числа пазов z [1].

 

Проверка на прочность деталей механизма

Ролик кривошипа проверяется на прочность при изгибе:  

где Ми - изгибающий момент, действующий на ролик кривошипа,

[ ] – допускаемое напряжение при изгибе материала ролика (для стали 20Х, цементированной и закалённой до твёрдости HRCэ = 56-62, [ и] = 200 Н/мм2 [1]).

 

где l1 = 50 мм (принято конструктивно) - расстояние от места заделки до точки приложения силы Рpmax на оси ролика кривошипа.

  

В нашем случае диаметр ролика (30 мм) удовлетворяет условию прочности.

Вал кривошипа проверяется на прочность при кручении:

где кр - допускаемое напряжение при кручении для материала вала кривошипа (для стали 45, закалённой до твёрдости HRCэ = 45-55, [ кр] = 100 Н/мм2 [1]).

 

В нашем случае диаметр вала кривошипа (25 мм) удовлетворяет условию прочности.

Вал креста проверяется на прочность при кручении:

где [ кр] = 100 Н/мм2 допускаемое напряжение при кручении для материала вала креста.

 

Диаметр вала креста (65 мм) также удовлетворяет условию прочности.

Рабочие поверхности паза креста и ролика проверяются на контактные напряжения:  

где b1 = 30 мм – толщина креста (конструктивно);

rp = 15 мм-радиус ролика кривошипа;

Е = 2∙105 Н/мм2 - модуль упругости для стали;

 [ к] - допускаемое контактное напряжение (для стали 20Х, цементированной и закалённой до твёрдости HRCэ = 56-62, [ к] = 240 Н/мм2 [1]).

  

Условие прочности к (43,819) ≥ [ к] (240) - выполняется.

 


Приложение


Список литературы

1. Автоматы и станочные комплексы: лабораторный практикум / Сост.: Н. Г. Переломов, П. П. Петков, Ю. М. Панкратов – Ленингр.: Изд-во гос. техн. ун-т, 1991. – 80 с.

2. Автоматы и автоматические линии. Ч.2 Системы управления и целевые механизмы / Под ред. Шаумяна Г. А. – М.: «Высш. школа», 1976. – 336 с.

3. ГОСТ 7872-89 - Подшипники упорные шариковые одинарные и двойные. Технические условия.

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...