Дополнительные характеристики

Реакции в кинематических парах возникают не только вследствие действия внешних задаваемых сил на звенья механизма, но и вследствие движения отдельных масс механизма с ускорениями. Составляющие реакции, возникающие от движения звеньев с ускорениями, можно считать дополнительными динамическими давлениями в кинематических парах. Как было указано в § 39, эти дополнительные динамические давления могут быть определены из уравнений равновесия звеньев, если к задаваемым силам и реакциям связей добавить силы инерции.

1°. При движении звеньев механизма в кинематических парах возникают дополнительные динамические нагрузки от сил инерции звеньев. Так как всякий механизм имеет неподвижное звено-стойку, то и стойка механизма также испытывает вполне определенные динамические нагрузки. В свою очередь через стойку эти нагрузки передаются на фундамент механизма. Динамические нагрузки, возникающие при движении механизма, являются источниками дополнительных сил трения в кинематических парах, вибраций в звеньях и фундаменте, дополнительных напряжений в отдельных звеньях механизма, причиной шума и т. д. Поэтому при проектировании механизма часто ставится задача о рациональном подборе масс звеньев механизма, обеспе-

Как было показано в главе 16, в общем случае скорости начального звена механизма, при установившемся движении механизма, являются величинами переменными. Колебания скоростей эюго звена вызывают в кинематических парах дополнительные динамические давления, понижающие общий коэффициент полезного действия машины и надежность ее работы. Кроме того, эти колебания скоростей в некоторых случаях могут вызвать значительные упругие колебания в звеньях механизма или машины, что является нежелательным как с точки зрения прочности Э1их звеньев, так и с точки зрения потери мощности, затрачиваемой па эти упругие колебания. Наконец, колебания скорости могут ухудшить тот рабочий технологический процесс, который выполняется механизмами машины.

Колебания скорости начального звена (звена приведения) механизма вызывают дополнительные динамические нагрузки в кинематических парах и отрицательно влияют на технологический процесс. Поэтому они допускаются лишь в определенных пределах. Например, для компрессоров и автомобильных двигателей 6==0,01 — 0,02; для металлорежущих станков — 0,02 — 0,05; для прессов и ножниц — 0,1— 0,15.

Возникновение реакций в кинематических парах обусловлено не только воздействием внешних сил, но и движением звеньев с ускорениями. Дополнительные динамические составляющие реакций учитывают путем введения в расчет сил инерции звеньев. В тихоходных механизмах, где ускорения, а следовательно, силы инерции,

Номинальный момент соответствует паспортной (проектной) мощности машины. Коэффициент К учитывает дополнительные динамические нагрузки, связанные в основном с неравномерностью движения, пуском и торможением. Значение этого коэффициента зависит от типа двигателя, привода и рабочей машины. Если режим работы машины, ее упругие характеристики и масса известны, то значение /С можно определить расчетом. В других случаях значение К выбирают, ориентируясь на рекомендации. Такие рекомендации составляют на основе экспериментальных исследований и опыта эксплуатации различных машин.

Ошибки шага и профиля нарушают кинематическую точность и плавность работы передачи. В передаче сохраняется постоянным только среднее значение передаточного отношения i. Мгновенные значения i в процессе вращения периодически изменяются. Колебания передаточного отношения особенно нежелательны в кинематических цепях, выполняющих следящие, делительные и измерительные функции (станки, приборы и др.). В силовых быстроходных передачах с ошибками шага и профиля связаны дополнительные динамические нагрузки, удары и шум в зацеплении.

Зацепление здесь распространяется в направлении от точек / к точкам 2 (см. рис. 8.24). Расположение контактных линий в поле косозубого зацепления изображено на рис. 8.26, а, б * (ср. с рис. 8.5 — прямозубое зацепление). При вращении колес линии контакта перемещаются в поле зацепления в направлении, показанном стрелкой. В рассматриваемый момент времени в зацеплении находится три пары зубьев 1, 2 и 3. При этом пара 2 зацепляется по всей длине зубьев, а пары / и 3 лишь частично. В следующий момент времени пара 3 выходит из зацепления и находится в положении 3'. Однако в зацеплении еще остались две пары 2' и Г. В отличие от прямозубого косозубоезацепление не имеет зоны, однопарного зацепления. В прямозубом зацеплении нагрузка с двух зубьев на один или с одного на два передается мгновенно. Это явление сопровождается ударами и шумом. В косозубых передачах зубья нагружаются постепенно по мере захода их в поле зацепления, "а в зацеплении всегда находится минимум две пары. Плавность косозубого зацепления значительно понижает шум и дополнительные динамические нагрузки.

• Цепные передачи имеют и некоторые недостатки. Основной причиной этих недостатков является то, что цепь состоит из отдельных. жестких звеньев и располагается на звездочке не по окружности, а по многоугольнику. С этим связаны износ шарниров цени, шум и дополнительные динамические нагрузки, необходимость организации системы смазки.

удары в свою очередь вызывают дополнительные динамические нагрузки.

Ошибки изготовления зубчатых колес и сборки передач вызывают: непостоянство мгновенного передаточного числа, в результате чего возникают удары, шум и дополнительные динамические

Рассмотрим некоторые дополнительные характеристики отдельных типов резьб.

Определение микротвердости вдавливанием по методу невосстановленного отпечатка предусматривает одновременное с приложением нагрузки измерение глубины отпечатка. Испытания такого рода находят пока что ограниченное применение и проводятся в том случае, когда требуются дополнительные характеристики материала (упругое восстановление, релаксация, ползучесть при нормальной температуре).

Табл. 2.— Некоторые дополнительные характеристики листового текстолита

Диссипативные факторы можно рассматривать как дополнительные характеристики ядра (11.2).

Тип или модель Шаг подачи, мм Слева направо Спереди назад Толщина Число подач, мм Дополнительные характеристики

Для расчета определяем дополнительные характеристики: гр = 15,325 м;

Физические свойства — коэффициент линейного расширения а, теплопроводность К, электропроводность а — даны в табл. 2.1. Плотность и удельная теплоемкость при температуре 20°С соответственно равны 7,9 г/см3 и 0,12 кал/(г-°С). Механические свойства при ? = 20°С (для труб): а0,2> ^22 кгс/мм2; аь^55 кгс/ммг; 653*35%; Яв<200. Дополнительные характеристики стали: ? = 2-104 кгс/мм2; ось = 20ч-4-24 кгс/мм2; тср^45 кгс/мм?; ан = 28-^30 кгм/см2; данные по длительной прочности приведены в табл. 2.2.

Многие дополнительные характеристики изделий устанавливаются техническими условиями и нормалями (заводскими, отраслевыми и межотраслевыми).

По мере необходимости вводят и дополнительные характеристики, например, L = L/1, где L — расстояние между надрезами (концентраторами, трещинами).

В целях более полной информации потребителя о сборочном станке новый ГОСТ 15940—80 «Станки для сборки покрышек. Общие технические условия», разработанный взамен ГОСТ 15940—75 и вводимый в действие с 1 января 1982 г., предусматривает в структурной схеме условного обозначения станка такие дополнительные характеристики, как диапазон ширины сборочных барабанов, конструктивные особенности механизма складывания барабана, расстояние от торца барабана до кромки группы слоев корда и диапазон диаметров расположения рабочих поверхностей устройств для посадки крыльев.

Рассмотрим некоторые дополнительные характеристики отдельных типов резьб.