Определение угловой скорости и углового ускорения мальтийского креста
⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2 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.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|